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流態化技術廣泛應用於過程工業中，例如傳統的原油催化裂化(Fluid catalytic cracking, FCC)、煤氣化(Coal gasification), 較為新興的甲醇制烯烴(Methanol-to-olefins, MTO)、二氧化碳捕集(CO2-capture)、生物質熱裂解/氣化(Biomass pyrolysis/gasification)、污水處理(Wastewater treatment)、有機污染物光催化降解(Photocatalytic degradation of organic pollutants)等技術。其中涉及到的氣固兩相流在時空尺度上表現出了本質上的脈動屬性，造成了介尺度流動結構的產生(例如，團聚物、帶狀物、氣泡羣、類氣泡的空穴等)，這些複雜的多相流動結構對兩相流粗網格模型預測的準確性提出了挑戰。如何準確、高效捕捉(或闡明)這些具有非平衡非線性特徵的介尺度結構，一直是氣固多相反應器領域的前沿課題之一。

因此，有效量化上述介尺度非均勻結構對於兩相流粗網格模型準確性的影響至關重要。

我們之前開發了一個用於粗網格模擬的三參數多子相亞網格模型，並驗證評估了其在多工況湍動流態化下的模型應用性。

最近，我們又進一步對該模型在鼓泡、湍動及快速流態化三種流域下進行了較為系統的驗證分析。 模型預測結果與實驗吻合良好，表明我們之前所開發的亞網格模型在多工況多流域下的預測能力較強。該模型相比於細網格模擬下的經典曳力模型，在使用粗網格的情況下仍可大幅度提高計算的準確性及計算效率，有望用於大型反應器的設計、放大、優化，從而縮短反應器開發週期。

關鍵詞：氣固流態化，計算流體力學(CFD), 兩相流建模，亞網格模型，壁面修正，模型驗證

原文鏈接: Comprehensive validation analysis of sub-grid drag and wall corrections for coarse-grid two-fluid modeling

Scopus: Author details (Zhu, Li Tao)

所在課題組鏈接: 羅正鴻教授課題組

參考文獻:

[1] Zhu L.T., Liu Y.X., Luo Z.H. An effective three-marker drag model via sub-grid modeling for turbulent fluidization. Chemical Engineering Science, 2018, 192, 759-773.

[2] Zhu L.T., Rashid T.A.B., Luo Z.H. Comprehensive Validation Analysis of Sub-Grid Drag and Wall Corrections for Coarse-Grid Two-Fluid Modeling. Chemical Engineering Science, 2018 (In press).

[3] 朱禮濤，羅正鴻. 磁共振成像應用於多相流體動力學研究進展[J]. 化工學報, 2018, 69(9): 3765-3773.

【轉自科學網】科學網-CFD兩相流粗網格模型開發及驗證 - 朱禮濤的博文

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