65、90°湍流弯管内颗粒沉积效率预测及风力发电机最大功率提取研究

90°湍流弯管内颗粒沉积效率预测及风力发电机最大功率提取研究

90°湍流弯管内颗粒沉积效率预测

在众多工程和工业应用中，如通风系统、油气管道网络、制药和食品行业等，弯曲管道内气溶胶的沉积是一个普遍存在的过程。本文旨在通过CFD研究，来表征颗粒密度、弯管方向和曲率比等因素对沉积效率的影响。

数值模型

• 连续相建模 ：采用欧拉方法求解等温湍流空气流动，使用有限体积法求解连续性方程和Navier - Stokes方程。计算中使用基于压力的求解器，采用二阶迎风格式离散RANS方程，并使用SIMPLE算法实现压力 - 速度耦合。对于不可压缩流体流动，其控制方程如下：
  • 连续性方程：(\frac{\partial U_i}{\partial x_i} = 0)
  • RANS方程：(\frac{\partial U_i}{\partial x_j} = g_i - \frac{1}{\rho}\frac{\partial P}{\partial x_i} + \frac{\partial}{\partial x_j}(2\nu S_{ij} - u’ ju’_i))
    其中，(U)是平均速度，(P)是平均压力，(S {ij})是平均应变率张量，(g)是重力向量，(u’)是脉动速度，(\rho)和(\nu)分别是连续相的密度和运动粘度。采用标准K - ε湍流模型模拟雷诺应力项，近壁区域采用增强壁面处理（EWT）方法。
• 离散相建模 ：基于拉格朗日跟踪方法的离散相模型（DPM）用于模拟颗