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一般边界条件下弱可压缩反应气固两相流数值模拟的罚分方法。(英语) Zbl 07083212
摘要:本文将Brinkman罚分法推广到Navier-Stokes方程的弱可压缩方程组,研究了含反应和热质耦合的气固两相流。弱可压缩近似在允许可变密度的情况下从解中去除声学模式。Brinkman体积惩罚法将固相描述为渗透率为零的多孔介质。以固定或运动粒子为例,用文献中的基准点对该方法进行了验证。然后研究各种反应情景。首先,评估了该方法处理粒子内扩散和反应的能力。针对流化过程中遇到的一系列雷诺数,评估了基于滑移速度的颗粒雷诺数转换的影响。下一个反应集中在无限速率的表面上。在粒子表面施加Dirichlet型条件以处理无限反应速率和高固体热导率,而有限速率表面反应需要Neumann和Robin表面条件来处理温度和组分质量分数。在这些不同的情况下,评估了由热释放和分子量变化引起的密度变化的影响。结果表明,将弱可压缩近似与罚分法相结合,可以有效地处理固相和反应的存在,并能考虑反应工程中常见情况下压缩性的影响。
理学硕士:
76-XX号 流体力学
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全文: 内政部
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