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內容簡介

《稠密顆粒流體兩相流的顆粒動理學》概述稠密氣固兩相流的基本概念和流體顆粒兩相流的基礎理論知識；闡述高顆粒濃度流體顆粒係統的顆粒流復雜性和多尺度結構以及顆粒動理學；詳細介紹顆粒動理學、混閤顆粒流顆粒動理學、粗糙顆粒動理學、顆粒流矩理論、黏附性顆粒動理學、固相大渦模擬方法和高濃度彈性慣性顆粒流模型的基本原理、理論和方法，並給齣上述理論和方法在工業應用中的一些成果。

目錄

目錄
前言
第1章 稠密兩相流動的基本方程 1
1.1 雷諾輸運定理一守恒方程的一般形式 2
1.1.1 雷諾輸運定理 2
1.1.2 兩相守恒方程 6
1.2 一維氣固兩相流動 7
1.3 一維顆粒流和固相彈性模量 11
1.3.1 固相彈性模量 11
1.3.2 顆粒流熱力學 14
1.4 氣固兩相流的特徵方程和特徵綫 16
1.4.1 特徵方程 16
1.4.2 特徵綫 17
1.5 氣固兩相的動量傳遞 19
1.5.1 流體顆粒相間作用關聯式 20
1.5.2 流體顆粒流動的能量耗散 23
1.6 氣固多尺度能量耗散最小模型和多尺度曳力計算模型 25
1.6.1 顆粒團聚效應 25
1.6.2 多尺度體係守恒方程 29
1.6.3 多尺度能量耗散最小方法 33
1.6.4 雙變量極值原理 36
1.6.5 微觀介觀網格方程組和多尺度曳力係數模型A 38
1.6.6 多尺度曳力係數模型B 41
1.6.7 循環流化床多尺度模擬 43
1.7 高濃度氣固兩相流的密度波和壓力波的傳播 45
1.7.1 流化床氣固兩相流的密度波傳播 45
1.7.2 高濃度氣固兩相流的壓力波傳播 47
1.8 流化床提升管內氣固兩相流動 49
1.9 本章小結 52
參考文獻 53
第2章 顆粒動理學理論 55
2.1 顆粒碰撞動力學和輸運現象的初等理論 55
2.1.1 顆粒碰撞動力學 55
2.1.2 輸運現象的初等理論 60
2.2 Boltzmann積分一微分方程 62
2.3 顆粒動理學基本方程 65
2.4 顆粒屬性的碰撞輸運 67
2.4.1 固相壓力和黏性係數 67
2.4.2 顆粒相碰撞能傳遞係數 70
2.5 顆粒碰撞的能量耗散 72
2.6 顆粒徑嚮分布函數 72
2.7 顆粒擬溫度的試驗 77
2.8 顆粒壓力的試驗 80
2.9 顆粒黏性係數的試驗 85
2.10 顆粒動理學的應用 86
2.10.1 顆粒流剪切流動 86
2.10.2 高顆粒濃度密相流動的顆粒擬溫度 87
2.10.3 低顆粒濃度稀疏流動的顆粒擬溫度 88
2.10.4 鼓泡流化床氣固兩相流動 89
2.10.5 循環流化床氣固兩相流動 93
2.10.6 顆粒慣性流 101
2.10.7 氣固提升管環核流動 103
2.11 奉章小結 104
參考文獻 104
第3章 混閤顆粒流顆粒動理學 106
3.1 混閤顆粒的碰撞動力學 107
3.1.1 混閤顆粒碰撞動力學 107
3.1.2 混閤顆粒流輸運現象的初等理論 110
3.2 多組分顆粒Boltzmann方程和輸運方程 111
3.2.1 組分顆粒質量守恒方程 111
3.2.2 組分顆粒動量守恒方程 112
3.2.3 組分顆粒的顆粒擬溫度守恒方程 112
3.3 多組分顆粒的擴散應力和碰撞應力 113
3.3.1 組分顆粒的彌散應力和彌散能量通量 113
3.3.2 組分顆粒的碰撞應力 111
3.4 顆粒組分的碰撞動量傳遞 117
3.5 顆粒組分的顆粒碰撞能流率和耗散 118
3.5.1 顆粒組分的顆粒碰撞能流率 118
3.5.2 顆粒組分的顆粒碰撞能量耗散 120
3.6 液固流化床雙組分顆粒擬溫度的試驗與測量 122
3.7 多組分顆粒徑嚮分布函數 126
3.7.1 離散顆粒硬球模型 126
3.7.2 雙組分顆粒徑嚮分布函數 127
3.8 鼓泡流化床多組分顆粒流動數值模擬 130
3.8.1 鼓泡流化床雙組分顆粒流化過程 130
3.8.2 鼓泡流化床雙組分顆粒的分層流化 134
3.8.3 雙組分顆粒最小流化速度 136
3.9 燃煤循環流化床鍋爐氣固流動的數值模擬 137
3.9.1 燃煤循環流化床鍋爐氣固流態 137
3.9.2 燃煤循環流化床鍋爐流動與反應特性 140
3.10 均等組分顆粒擬溫度的混閤顆粒動理學模型 144
3.11 本章小結 147
參考文獻 148
第4章 粗糙顆粒動理學 150
4.1 粗糙顆粒碰撞動力學 151
4.2 粗糙顆粒的Maxwell-Boltzmann萬程 155
4.2.1 粗糙顆粒輸運方程 155
4.2.2 粗糙顆粒守恒方程 156
4.3 粗糙顆粒平動能和轉動能 158
4.4 粗糙顆粒碰撞的動量輸運 160
4.5 粗糙顆粒碰撞能量的傳輸和耗散 164
4.5.1 粗糙顆粒熱流通量 164
4.5.2 粗糙顆粒碰撞能量耗散 165
4.6 粗糙顆粒動理學模擬氣固鼓泡流化床的流化 167
4.7 粗糙顆粒動理學模擬循環流化床提升管氣固兩相流動174
4.8 近似粗糙顆粒動理學 178
4.8.1 三參數粗糙顆粒動力學和輸運方程 178
4.8.2 粗糙顆粒剪切流動和三參數簡化粗糙顆粒動理學方程 182
4.9 本章小結 183
參考文獻 184
第5章 各嚮異性顆粒動理學一顆粒流矩模型 185
5.1 各嚮異性的顆粒碰撞動力學 185
5.2 各嚮異性顆粒輸運方程 187
5.3 顆粒相Hermite多項式 189
5.4 碰撞顆粒屬性的耗散和傳遞 191
5.4.1 碰撞顆粒能量耗散的求解 191
5.4.2 碰撞顆粒能量傳遞的求解 194
5.5 三階矩的封閉． 194
5.5.1 基於輸運現象初等理論的三階矩封閉模型 194
5.5.2 基於綫性理論的三階矩封閉模型 195
5.6 顆粒與壁麵的顆粒流矩邊界條件 197
5.7 氣固循環流化床提開管的顆粒流二階矩分布 198
5.8 氣固鼓泡流化床的顆粒流二階矩分布206
5.9 本章小結 209
參考文獻 210
第6章 黏附性顆粒動理學 212
6.1 黏附性顆粒碰撞動力學 212
6.2 黏附性顆粒動理學 215
6.2.1 黏附性顆粒的應力 216
6.2.2 兩個重要積分 219
6.2.3 應力項第一部分的積分求解 221
6.2.4 應力項第二部分的積分求解 223
6.2.5 黏附性顆粒的碰撞壓力分量和黏性係數分量 224
6.3 黏附性顆粒的碰撞熱流通量 225
6.4 黏附性顆粒團聚直徑 226
6.5 流化床氣體黏附性顆粒兩相流動 228
6.6 本章小結 236
參考文獻 236
第7章 稠密氣固兩相流的固相大渦模擬方法和亞格子尺度模型 238
7.1 稠密氣固兩相流固相亞格子尺度模型 238
7.1.1 可解尺度氣相守恒方程 239
7.1.2 可解尺度顆粒相守恒方程 240
7.1.3 可解尺度顆粒擬溫度方程 242
7.2 提升管內氣固兩相流動過程 243
7.3 化學鏈反應器氣固兩相流動 249
7.4 稠密氣固周期撞擊流 255
7.5 本章小結 258
參考文獻 258
第8章 顆粒流的構型溫度和高濃度彈性一慣性顆粒流模型 260
8.1 顆粒流的構型溫度和摩擦一碰撞顆粒流模型 261
8.1.1 顆粒流的構型溫度 261
8.1.2 離散顆粒軟球模型和顆粒力鏈構型 262
8.1.3 顆粒構型溫度和顆粒廣義溫度 265
8.1.4 摩擦碰撞顆粒流模型與模擬 271
8.2 綫性疊加摩擦一碰撞顆粒流模型 273
8.3 氣固噴動床兩相流動 278
8.4 導嚮管噴動床氣固兩相流動 281
8.5 多孔導嚮管噴動床氣固兩相流動 282
8.6 本章小結 285
參考文獻 286
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