搜索到1452篇“ 格子BOLTZMANN模拟“的相关文章
- PEMFC扩散层中气体组分反应和传递格子Boltzmann模拟
- 2024年
- 通过格子Boltzmann方法中的多组分Shan-Chen模型对燃料电池气体扩散层与双极板流道特征结构进行模型构建,探究不同孔隙率、压缩比以及积水液滴位置对质子交换膜燃料电池(PEMFC)内气体组分传递的影响。模拟结果发现小孔隙率会造成气体的堵塞,影响传质效率,而气体扩散层的压缩效应导致结构变形进而造成气体在流道进口处的堵塞;压缩导致气体通道变得狭窄,促进氧气接触下部的催化层发生反应,流道附近的反应强度会随着压缩比的增加而增加;当积水液滴位于扩散层中部时,其能够将部分的反应气体引导到催化层处,从而增加反应气体的浓度;而位于底部的液滴会将催化剂覆盖从而阻碍催化反应的进行。
- 邬芊申魏光华王思茗张朝阳
- 关键词：质子交换膜燃料电池气体扩散层格子BOLTZMANN方法
- 含孔板微通道内随流气泡运动的两相格子Boltzmann模拟
- 2024年
- 带有气泡的两相流系统存在于各种工业过程中,涉及复杂的相界面变化,但气泡在管道中伴随液相流动时,通过孔板的运动过程尚未有充分的研究结果.相场格子Boltzmann模型在模拟复杂界面方面具有优势,适合研究气泡两相流在含孔板微通道内的运动,分析We数、气泡相对大小和孔板表面润湿性等因素对气泡动力学特性的影响.数值计算结果显示,随着We数增加,气泡表面张力减小,导致其穿过孔板结构时更易被撕裂,峰值速度降低.在研究的参数范围内存在两个临界直径比,这两个临界值将气泡通过孔板的运动分成三种形态,而且临界直径比会随We数的增加而减小.另外,随着接触角的增大,孔板表面对气体的吸附能力加强,气泡与孔板表面的接触面积增加,引起穿过孔板气泡的质量减少和气泡通过的速度增加.
- 丁弘毅王治云赵敬帅王楠娄钦
- 关键词：格子BOLTZMANN方法气泡运动两相流润湿性
- 传染病斑图的格子Boltzmann模拟及控制研究
- 马璐蓉
- 多孔介质内颗粒流动特性的格子Boltzmann模拟
- 2023年
- 地下岩石孔隙中小颗粒的运移和沉积会使得储层渗透性能降低,影响石油开发。为了探究悬浮颗粒在多孔介质中的流动过程,采用格子Boltzmann方法对三维多孔介质内流体和颗粒的运动过程进行了数值模拟,采用有限体积颗粒法构建多孔介质中骨架颗粒和悬浮颗粒。通过Half-Way反弹格式实现流体与颗粒间的相互作用,考虑孔隙结构、入口流速、孔隙率和颗粒直径对颗粒流动特性的影响,探究颗粒的运移和沉积规律。结果表明,入口速度对不同孔隙结构下颗粒的运动作用显著。随着入口速度增大,颗粒与颗粒、孔隙壁面以及流体之间的动量和能量交换作用增强,缩短了颗粒的运移路径,颗粒沉积率逐渐变小,颗粒拟温度增大。孔隙率的下降强化了颗粒间的碰撞,孔隙率由0.581降低至0.400,使得颗粒拟温度提升至9倍。颗粒拟温度随颗粒直径的增加而增加。但随着孔隙率增加,颗粒轴向速度增加,颗粒最高轴向速度可达入口流速的11倍,而颗粒接触力降低。
- 程赟涛王淑彦邵宝力袁子涵谢磊
- 关键词：多孔介质格子BOLTZMANN方法多相流数值模拟
- ZIF-8多孔材料吸附CO_(2)的格子Boltzmann模拟
- 2023年
- 基于格子Boltzmann方法,在表征体元尺度上研究了ZIF-8材料吸附烟气中CO_(2)的流动耦合传质过程。分别采用二维D2Q9、D2Q5模型描述速度场和浓度场,分析了ZIF-8吸附剂粒径在0.05~0.20 mm、孔隙率在0.50~0.80以及颗粒排列方式对CO_(2)吸附性能的影响,并描述了吸附床中的流动、扩散以及吸附现象。结果表明:粒径越大,吸附床中对流作用越强,吸附平衡所需时间减小;孔隙率越小,局部流速增大越明显,为避免流速过大造成局部吸附不充分,工程应用中宜采用孔隙率较大的ZIF-8吸附剂;与采用随机排列和错列排列相比,顺列分布时可有效缩短达到吸附平衡所需的时间;对CO_(2)吸附量影响的敏感性依次为孔隙率>排列方式>粒径,因此在实际应用中应首先考虑对ZIF-8孔隙率的选择。
- 杨会盼金晶赵健侯封校丁正浩朱杰
- 关键词：二氧化碳捕集格子BOLTZMANN方法吸附剂
- 基于GPU的二维梯形空腔流的格子Boltzmann模拟与分析
- 2023年
- 采用格子Boltzmann方法模拟上下壁面驱动的二维梯形空腔流,并使用GPU-CUDA程序进行加速计算.主要采用本征正交分解方法,分析了4种壁面驱动条件的流场模态,并探究了雷诺数和驱动速度方向对流场形态的影响.结果表明:1)当上壁面单驱动(T1a)时,若雷诺数为1000—8000,流场处于稳态流动;雷诺数为8500时,流场处于周期性非稳态流动;雷诺数大于10000时,流场处于非周期非稳态流动.2)当下壁面单驱动(T1b)时,若雷诺数在1000—8000之间,流场处于稳态流动;雷诺数增大至11500时,流场处于周期性非稳态流动;雷诺数大于12500时,流场进入非周期非稳态流动.3)当上下壁面同方向同速度双驱动(T2a)时,若雷诺数在1000—10000区间,流场均为稳态流动;雷诺数为12500—15000时,流场处于周期性非稳态流动;当雷诺数大于20000时,流场为非周期非稳态流动.4)当上下壁面反方向同速度双驱动(T2b)时,若雷诺数在1000—5000之间,流场处于稳态流动;雷诺数为6000时,流场处于周期性非稳态流动;雷诺数大于8000时,流场为非周期非稳态流动.
- 陈百慧施保昌汪垒柴振华
- 关键词：格子BOLTZMANN
- 表面微结构对析晶沉积特性影响的格子Boltzmann模拟
- 2023年
- 析晶污垢是一种普遍存在于换热设备中的有害结晶,损耗设备的换热性能。在换热表面设置粗糙微结构对流动和换热影响显著,也使得表面的析晶污垢沉积机理变得十分复杂。基于析晶沉积动力学理论,建立了有限差分-格子动力学耦合模型,对碳酸钙在微细通道换热表面的沉积特性进行分析,并讨论表面微结构单元的分布间距和高度对结垢行为的影响。结果表明,建立的有限差分-格子动力学耦合模型能够有效模拟微结构背风面的局部涡流和换热表面的结垢过程;微结构分布间距的缩减和高度的增加均会明显使高壁温区域的析晶沉积过程由表面反应主导转变为传质扩散主导;与光滑换热表面的析晶沉积工况对比,微结构的设置及高度增加使换热表面污垢沉积量增多,相邻微结构间的涡也随沉积时间逐渐变小。
- 程成段钟弟孙浩然胡海涛薛鸿祥
- 关键词：格子BOLTZMANN反应动力学沉积物微结构
- 脉冲流在Y型和倒Y型微反应器中强化传质的格子Boltzmann模拟
- 2023年
- 连续流微反应器的迅速发展为化学合成技术提供了一条可精准控制的路径。微反应器中流体的流动、混合和传质是反应的物理基础,因此强化传递就能够合理改善混和效果,增加相接触面积,减小微通道尺寸,以缩短分子扩散距离。由于微反应器中对流传递数量级非常低,不容易控制。通过改进微混合器构型和引入脉冲流动等主被动强化措施,可以有效改善对流和传质,影响化合反应。如何量化分析这些影响,是微反应器强化传质和优化控制反应过程的基础。本文基于有效的虚拟串行竞争反应格子Boltzmann模型,通过对Y型和倒Y型的微反应器的流场结构、混合传质和化合反应进行数值研究,定量分析了脉冲流动在不同流场构型下传质和化学反应的影响,所得结论可为连续流微反应器设计以及微反应精准控制提供有意义的参考。
- 麻晓庆董志强王洪涛李云龙
- 关键词：微反应器格子BOLTZMANN方法传质
- 二氯甲烷吸收传质过程Rayleigh对流的格子Boltzmann模拟
- 二氯甲烷（DCM）等挥发性有机氯化物的大量排放已经严重危害到人体健康和大气环境，发展 DCM 废气净化吸收技术符合循环经济的需求。但在以往使用吸收法治理DCM 废气的报道中，界面传质机理有所忽视。而在气液传质过程中，若气...
- 肖瑞雪
- 关键词：二氯甲烷废气净化格子BOLTZMANN方法
- 多模Rayleigh-Taylor不稳定性湍流混合增长的格子Boltzmann模拟
- 瑞利-泰勒(Rayleigh-Taylor,RT)不稳定性作为流体不稳定性的一种,广泛的存在于自然科学以及工程实际中。本文采用基于相场理论的格子Boltzmann模型对细长通道内的多模RT不稳定性进行了数值模拟。首先研究...
- 程川
- 关键词：RAYLEIGH-TAYLOR不稳定性格子BOLTZMANN方法
