基于Ergun方程的石墨泡沫内流动阻力研究 被引量：7

1

作者 张新铭 凌娅 +1 位作者 王济平 谷沁洋 《炭素技术》 CAS CSCD 2011年第5期17-20,共4页

石墨泡沫是一种新型多孔功能材料,具有低密度、高导热、耐高温,耐腐蚀等优点。基于对颗粒填充床经典模型Ergun方程的分析,根据石墨泡沫材料内部的微几何结构,建立了面心立方体泡沫模型,在流动阻力相等的条件下,推导了多孔泡沫球孔直径... 石墨泡沫是一种新型多孔功能材料,具有低密度、高导热、耐高温,耐腐蚀等优点。基于对颗粒填充床经典模型Ergun方程的分析,根据石墨泡沫材料内部的微几何结构,建立了面心立方体泡沫模型,在流动阻力相等的条件下,推导了多孔泡沫球孔直径与填充床颗粒直径间的对应关系,提出了可用于石墨泡沫类多孔材料的流动阻力方程,并将该方程的预测值与流动阻力的数值计算结果进行了对比分析,验证了方程的适用性。 展开更多

关键词 石墨泡沫 多孔材料 流动阻力 ergun方程

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基于Ergun方程的微灌砂颗粒形状系数测定方法研究 被引量：2

2

作者 李景海 翟国亮 +1 位作者 刘清霞 李国强 《节水灌溉》 北大核心 2020年第12期1-5,共5页

形状系数表征石英砂颗粒与理想球体的差异程度,是影响砂滤层过滤水头损失和孔隙率的重要参数。为了对砂颗粒的形状特征进行准确描述,本文采用体积和砂颗粒相同的圆球外表面积与砂颗粒外表面积之比作为砂颗粒的形状系数,以粒径范围分别为... 形状系数表征石英砂颗粒与理想球体的差异程度,是影响砂滤层过滤水头损失和孔隙率的重要参数。为了对砂颗粒的形状特征进行准确描述,本文采用体积和砂颗粒相同的圆球外表面积与砂颗粒外表面积之比作为砂颗粒的形状系数,以粒径范围分别为1.18~1.4 mm和1.4~1.7 mm,厚度为400 mm的2种石英砂滤层为研究对象。首先,通过开展清水过滤试验,测量了滤层过滤速度及相应压降,采用注水法测量了滤层孔隙率,根据砂颗粒平均质量,计算了砂颗粒等体积当量直径。然后,根据多孔介质中液相动量方程,结合砂滤层过滤特征,对Ergun方程进行了推导,从理论上说明了Ergun方程对砂滤层的适用性。最后,根据Ergun方程,得出了砂颗粒等比外表面积当量直径,为了消除湍流对测量结果的影响,采用湍流强度对计算结果进行修正,最终得到2种滤层砂颗粒形状系数分别为0.821和0.798,最大相对误差仅为2.44,说明计算方法可行。计算结果表明,由于砂颗粒表面流动滞缓边界层的存在,随过滤速度的增加,等比外表面积当量直径计算结果呈减小趋势。同时,随过滤速度的增加,湍流稳定性逐渐增强,湍流强度则随之减小。为保证形状系数计算结果的准确性,清水过滤试验时,过滤速度的选取,应以湍流强度不低于10为控制范围。研究结论为砂滤料的选型和加工提供了技术参考。 展开更多

关键词 微灌 砂过滤器 石英砂滤层 阻力压降 形状系数 过滤速度 多孔介质 ergun方程

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基于Ergun方程的菱镁球团填充床层阻力特性实验 被引量：3

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作者 张晟 张晓虎 +1 位作者 赵亮 董辉 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期347-352,共6页

菱镁球团重烧竖炉内的气流流动分布较为复杂,获得料层阻力特性规律是开展竖炉内气体流动及气固换热过程研究的基础.从颗粒填充床的气体动力学出发,以Ergun方程为基础,首先系统测量了菱镁球团颗粒关键宏观特性——粒径分布、密度、球形... 菱镁球团重烧竖炉内的气流流动分布较为复杂,获得料层阻力特性规律是开展竖炉内气体流动及气固换热过程研究的基础.从颗粒填充床的气体动力学出发,以Ergun方程为基础,首先系统测量了菱镁球团颗粒关键宏观特性——粒径分布、密度、球形度及空隙率;通过冷态实验修正了Ergun方程中黏性阻力系数和惯性阻力系数,获得了适用于描述菱镁球团床层阻力特性的关系式.结果表明:球形度及空隙率均随颗粒粒径的增加而增加;单位料层压降随气体流速的增加而增加,且增长趋势逐渐加剧,反之随着颗粒粒径的增加而减小. 展开更多

关键词 阻力损失 菱镁球团 ergun方程 球形度 空隙率

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固定床流体流动特征数值模拟 被引量：6

4

作者 刘永兵 陈纪忠 阳永荣 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期26-28,40,共4页

为了研究固定床边壁效应、固定床床层数的变化以及颗粒的填充倾斜角度等参数对床内流体流动状况的影响,基于Ergun方程建立了轴对称多孔介质数学模型。同时对床内流体流动状况进行了研究:在床高确定的情况下,随着床层数的增加,压强降减少... 为了研究固定床边壁效应、固定床床层数的变化以及颗粒的填充倾斜角度等参数对床内流体流动状况的影响,基于Ergun方程建立了轴对称多孔介质数学模型。同时对床内流体流动状况进行了研究:在床高确定的情况下,随着床层数的增加,压强降减少;随着颗粒填充倾斜角度的增加,压强降也减少,速度径向分布不均;在固定床边壁附近,气体速度明显增大。计算结果与实验值的比较表明模型能有效地描述固定床压强降和床内流体流动状况。 展开更多

关键词 固定床 流体流动 ergun方程

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固定床反应器中错流流动的数值模拟 被引量：4

5

作者 刘永兵 陈纪忠 阳永荣 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期527-532,共6页

为了了解内置有传热管列而被强化的固定床床层内的错流流动,在考虑对流项和扩散项对流场的作用情况下,基于Ergun方程建立了该种固定床反应器多孔介质的数学模型,模拟了床层的压力分布,然后在管子按不同的三角形和正方形排列方式情况下,... 为了了解内置有传热管列而被强化的固定床床层内的错流流动,在考虑对流项和扩散项对流场的作用情况下,基于Ergun方程建立了该种固定床反应器多孔介质的数学模型,模拟了床层的压力分布,然后在管子按不同的三角形和正方形排列方式情况下,研究了床层内气体在多圆管管间及周边的速度分布。由于管道的阻挡,沿主体流动方向的速度分量v在圆管正前、后方近壁处,v显著下降,随着离开圆管距离的增大,其影响减弱,影响范围≤1.0Dt;气体在圆管前后流速下降,管间流速呈现增大的波形曲线,其波峰和波幅的大小以及波形曲线的形状,不仅与管间距离和入口速度有关,而且与圆管的排列方式有关。计算结果与实验值比较表明模型能正确描述床层的压力分布;采用三角形排列方式,与采用正方形排列方式相比,强化了床层内的对流传热,使得床层内温度分布更趋于均匀。 展开更多

关键词 固定床反应器 错流流动 ergun方程 排列方式

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卵石透水河床渗流阻力研究 被引量：4

6

作者 乔昌凯 刘兴年 +1 位作者 陈兴伟 程年生 《四川大学学报（工程科学版）》 CSCD 北大核心 2013年第S2期36-40,共5页

大多数卵石河床阻力研究分析了卵石粒径或相对粗糙度对阻力系数的影响,而忽略了对卵石透水层本身的阻力研究。用玻璃球在矩形水槽中铺设不同层数的透水层模拟卵石河床,测量了不同渗流量通过玻璃球透水层产生的水头损失及相应透水层的孔... 大多数卵石河床阻力研究分析了卵石粒径或相对粗糙度对阻力系数的影响,而忽略了对卵石透水层本身的阻力研究。用玻璃球在矩形水槽中铺设不同层数的透水层模拟卵石河床,测量了不同渗流量通过玻璃球透水层产生的水头损失及相应透水层的孔隙率;以Ergun方程的无量纲形式,分析了水流通过玻璃球透水层的阻力系数变化规律。实验表明,考虑边壁影响的Ergun方程能很好地描述水槽中不同厚度透水层阻力系数随雷诺数变化的关系。 展开更多

关键词 渗流 孔隙率 水力半径 阻力系数 边壁影响 ergun方程

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气体热载体干馏炉内压力降的研究 被引量：6

7

作者 秦宏 张成 +5 位作者 李建坡 张立栋 刘洪鹏 迟铭书 刘斌 王擎 《东北电力大学学报》 2015年第1期1-6,共6页

油页岩在气体热载体干馏炉内干馏过程中,由于块状堆料之间存在不同的空隙,导致气体在空隙中通过,由于阻力的作用,压力会产生损失,行成一定的压降。本研究采用散料层阻力损失计算公式和Ergun方程两种方法对干馏炉的压力降进行计算,并与... 油页岩在气体热载体干馏炉内干馏过程中,由于块状堆料之间存在不同的空隙,导致气体在空隙中通过,由于阻力的作用,压力会产生损失,行成一定的压降。本研究采用散料层阻力损失计算公式和Ergun方程两种方法对干馏炉的压力降进行计算,并与实际压降进行比较,结果发现这两种方法所得理论值与实际值比较接近,而且变化趋势与实际值基本一致,利用Ergun方程更适用于工程运行。 展开更多

关键词 干馏炉 压力降 散料层 ergun方程

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多孔介质空气轴承静态特性仿真分析 被引量：1

8

作者 刘浩 须颖 +2 位作者 王本明 姚建华 陶文彬 《液压与气动》 北大核心 2021年第11期39-46,共8页

多孔介质空气轴承作为气浮导轨的关键零部件,其静态特性对导轨性能至关重要。采用有限体积法进行了多孔介质空气轴承静态特性仿真,设计了多孔介质平板试验。采用可压缩Forchheimer方程获得多孔介质的渗透率系数;采用X-ray断层扫描方法... 多孔介质空气轴承作为气浮导轨的关键零部件,其静态特性对导轨性能至关重要。采用有限体积法进行了多孔介质空气轴承静态特性仿真,设计了多孔介质平板试验。采用可压缩Forchheimer方程获得多孔介质的渗透率系数;采用X-ray断层扫描方法分离了多孔介质内部孔隙结构,并将孔隙结构细分获得孔隙度。分析了多孔介质CT三维扫描图像的最小重复单元。基于CFD方法对多孔介质空气轴承静态特性进行了数值模拟,对网格数量无关性进行了验证。结果表明:通过合理设计多孔介质的形状和大小以及气膜的厚度,空气轴承能够获得较好承载力和静刚度。 展开更多

关键词 静态特性 多孔介质 空气轴承 X-RAY ergun方程

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大型粮仓中非均匀气流分布的数值模拟 被引量：5

9

作者 白忠权 李大勇 +1 位作者 郭振宇 张杰 《节能》 2012年第4期21-24,2,共4页

基于Fluent软件,利用Ergun方程模拟大型粮仓中的非均匀气流分布。通过对粮堆孔隙率与浓度特性的描述以及数学模型的建立,研究了尖顶粮堆穿孔板通风和平顶粮堆环形通风两种工况的流动过程,得出其速度和压降的变化情况。结果表明,穿孔板... 基于Fluent软件,利用Ergun方程模拟大型粮仓中的非均匀气流分布。通过对粮堆孔隙率与浓度特性的描述以及数学模型的建立,研究了尖顶粮堆穿孔板通风和平顶粮堆环形通风两种工况的流动过程,得出其速度和压降的变化情况。结果表明,穿孔板通风尖顶粮堆增加了粮仓中心垂直方向的阻力,而环形通风平顶粮堆的气流沿仓壁向上流动,以致粮仓内空气的非均匀流动。 展开更多

关键词 通气 非均匀气流 ergun方程 尖顶粮堆 平顶粮堆

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煤热解中移动床床层阻力的试验研究 被引量：1

10

作者 张旭辉 秦飞飞 +2 位作者 苗文华 吴鹏 陈赞歌 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期35-39,共5页

为进一步提高计算移动床床层压降的准确性,文章通过分别测试原煤的视密度和堆积密度,计算出固定床的空隙率,在固定床试验的基础上结合Ergun方程确定物料球形度,并在此基础上进一步利用移动床试验测试移动床中床层颗粒表观速度及表观气... 为进一步提高计算移动床床层压降的准确性,文章通过分别测试原煤的视密度和堆积密度,计算出固定床的空隙率,在固定床试验的基础上结合Ergun方程确定物料球形度,并在此基础上进一步利用移动床试验测试移动床中床层颗粒表观速度及表观气速与空隙率的关系,最后对其结果进行非线性拟合。结果表明:煤料球形度约为0. 709 7,床层颗粒表观速度与表观气速对空隙率有一定的影响,但表观气速对空隙率影响很小,忽略其影响,对床层颗粒表观速度与空隙率进行拟合,得到拟合公式为ε=0. 019 3 ln u+0. 392 6。利用该拟合公式并结合Ergun方程计算的压降与工业实际运行数据相比,数据误差约为10%。 展开更多

关键词 球形度 移动床 空隙率 ergun方程

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线性透气度流量盘的数值模拟 被引量：1

11

作者 邵家存 苗芊 +5 位作者 程静 赵航 张勍 杨荣超 张凯 苏中地 《中国计量学院学报》 2015年第1期20-25,共6页

为探讨线性透气度流量盘的流量随温度或压力变化的性能,进行了三维数值模拟研究.首先采用OGP光学测量仪测量线性流量盘的几何参数,测量统计出流量盘内填充颗粒的平均粒径.然后通过理论计算多孔介质重要参数,选用Ergun方程描述多孔介质... 为探讨线性透气度流量盘的流量随温度或压力变化的性能,进行了三维数值模拟研究.首先采用OGP光学测量仪测量线性流量盘的几何参数,测量统计出流量盘内填充颗粒的平均粒径.然后通过理论计算多孔介质重要参数,选用Ergun方程描述多孔介质内部流场.接着将标准工况下的数值模拟结果与实验结果进行比对,以验证数值模拟准确性.最后考虑了压力降以及环境条件改变对出口体积流量的影响.研究结果表明,流量盘前后压差变化时,压差与流量盘的出口体积流量符合线性关系.流量盘流量随环境温度或大气压的升高而降低,两者关系也呈现明显的线性.环境压力对流量的影响有限,一般可忽略不计. 展开更多

关键词 数值模拟 ergun方程 多孔介质 环境条件

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钒钛渣散料阻力特性的实验研究

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作者 张克弢 谢国威 +3 位作者 毕仕辉 袁祺森 李顺 王晨明 《冶金能源》 2020年第4期22-24,共3页

气流通过床层的阻力特性是影响余热回收罐体内气固流动与传热的一个关键因素。从气固填料床的气体动力学出发,采用Ergun方程,通过冷态实验和热工测算结果,对Ergun阻力系数k1、k2进行修正。基于实验理论的可靠性,该方法可为实际生产提供... 气流通过床层的阻力特性是影响余热回收罐体内气固流动与传热的一个关键因素。从气固填料床的气体动力学出发,采用Ergun方程,通过冷态实验和热工测算结果,对Ergun阻力系数k1、k2进行修正。基于实验理论的可靠性,该方法可为实际生产提供参考。 展开更多

关键词 散料 ergun方程 阻力损失

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多孔介质单相流阻力特性 被引量：2

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作者 马俊 孙中宁 《应用科技》 CAS 2012年第2期72-76,共5页

球形燃料元件与水冷堆相结合,因其突出的优势受到广泛的关注,成为新概念堆型探索方向之一.文中以水为工质,对多孔介质中Forchheimer区和湍流区下阻力压降进行研究,并将其与经典Ergun型方程的计算值进行了比较和分析.结果表明,湍流区中Er... 球形燃料元件与水冷堆相结合,因其突出的优势受到广泛的关注,成为新概念堆型探索方向之一.文中以水为工质,对多孔介质中Forchheimer区和湍流区下阻力压降进行研究,并将其与经典Ergun型方程的计算值进行了比较和分析.结果表明,湍流区中Ergun型方程的值与实验值出现很大偏差,但二者之间有比较相似的总体趋势.在此基础上,修正了湍流区中Ergun型方程中的常系数,得到了合理的预测模型公式. 展开更多

关键词 多孔介质 阻力特性 湍流区 ergun型方程

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