气力输送中粉末流动带电 CFD 建模的近期进展
流体动力学
2022-12-12 v1
摘要
迄今为止，计算流体动力学（CFD）模拟尚无法可靠预测颗粒-气体流动的静电带电。缺乏预测工具导致粉末操作易出现沉积与放电，使化工厂不可持续且成为爆炸的主要隐患。本文回顾近年来数值模型的快速进展、其局限性，并展望 future 研究。特别地，讨论涵盖针对颗粒带电物理与化学过程的 CFD 模型。冷凝器模型目前在粉末流动带电 CFD 模拟中最常用，但无法预测其大部分特征。新实验催生了先进模型，如非均匀电荷模型，其可解析非导电颗粒表面的局部电荷分布。此外，基于表面态理论的模型预测了同种材料制成的多分散颗粒的双极带电。尽管这些模型通常借助欧拉-拉格朗日策略在 CFD 工具中实现，近期欧拉方法已成功描述粉末带电。欧拉框架在处理完整粉末时计算高效；因此，欧拉方法可推动从学术研究走向应用，模拟全尺寸粉末加工单元。总体而言，尽管粉末流动带电的 CFD 模型有所改进，通向预测性工具的主要障碍依然存在。
引用
@article{arxiv.2212.04915,
title = {Recent progress in CFD modeling of powder flow charging during pneumatic conveying},
author = {Holger Grosshans and Simon Jantač},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.04915},
year = {2022}
}
备注
arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2205.08219