刘非,喻国良

• 1:上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院

摘要(Abstract)：

本文旨在通过数值和实验方法,研究固体颗粒在旋转水流中发生分离运动的特性;通过4阶龙格—库塔法求解颗粒运动方程,求出不同时刻颗粒运动方向与水流运动方向的分离角度。然后,在一个匀速旋转的圆柱形平台上,对不同颗粒粒径、密度和平台转速,进行了不同参数组合的实验。实验结果与数值解吻合良好。最后,利用多元回归方法,提出了误差在25%左右的预估公式。

关键词(KeyWords)： 旋转流场;分离角;龙格—库塔格式;颗粒运动方程;水流作用力;多元线性回归

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation):

作者(Author): 刘非,喻国良

DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2012.03.006

参考文献(References)：

• [1]Tchen C M.Mean value and correlation problems connected with themotion of small particles suspended in a turbulent fluid[D].Univer-sity of Delft,Martinus Nijhoff,Hague,1947.
• [2]Corrisn S,Lumley J L.On the Equation of motion for a particle in turbulent fluid[J].Appl.Sci.Res,1956(6):114-116.
• [3]Maxey M R,Riley J J.Equation of motion for a small rigid sphere in a nonuniform flow[J].Phys.Fluids,1983(26):883-889.
• [4]E E Michaelides.Hydrodynamic force and heat/mass transfer from particles,bubbles and drops[J].Fluids Eng.2003,125(209):210-230.
• [5]P G Saffman.The lift on a small sphere in a slow shear flow[J].J.Fluid Mech.1965,22(2):385-400.
• [6]T R Auton.The dynamics of bubbles,drops and particles in motion in liquids[D].Cambridge University,1984.
• [7]唐林,余欣,任松长,等.固液两相流体动力学及其在水利机械中的应用[M].郑州:黄河水利出版社,2006:68-72.
• [8]黄社华,程良骏.非均匀流场中变速运动颗粒所受Basset力的性质及其数值计算[J].水利学报,1996(7):54-60.
• [9]刘凡清,范德顺,黄钟.固液分离与工业水处理[M].北京:中国石化出版社,2001(1):1-17.
• [10]黄社华.固液两相运动理论及水力机械泥沙磨损的研究[D].武汉:华中理工大学,1995.
• [11]Candelier F,Angilella J R&Souhar M.On the effect of the Boussinesq-Basset force on the radial migration of a Stokes particle in a vortex[J].Physics of Fluids,2004,16(5):1765-1776.