CFD数值模拟在微涡絮凝中的应用

2019年2月第46卷第2期云南化工YunnanChemicalTechnologyFed.2019doi：10.3969/j.issn.l004-275X.2019.02.046CFD数值模拟在微涡絮凝中的应用季小#，来有'(兰州交通大学，甘肃兰州了'％。?。）摘要：传统的絮凝理论是基于层流的条件得到的结果，而实际反应中，流体的流态是以湍流占优势的，不存在整体和恒定不变的速度梯度，因此微涡絮凝较传统絮凝更为复杂，其内部流态分布对絮体的形成具有重要作用，但目前试验无法获取其流态分布。随着计算机硬件的更新，计算不，学用678对复杂的实际题进行计算，以湍动！、湍动耗散!、涡旋速度梯度、涡旋作为，对微涡絮凝进行。关键词：微涡絮凝678湍动能；湍动耗散涡旋速度梯度；涡旋尺寸中图分类号：TUQdJ文献标志码：A文章编号：1004-275XUQK}ApplicationofCFDnumericalsimulationinmicro-vortexflocculationJiXiaolei,LaiYouwei(LanzhoujiaotonguniversityLanzhou,gansuprovince730070)Abstract：Thetraditionalflocculationtheoryisbasedontheconditionsoflaminarflow,whichisrel­ativelymature.Intheactualflocculationreaction,thefluidflowstateisdominatedbyturbulentflow,notlaminarflow,andthereisnooverallandconstantvelocity.Gradient,therefore,micro-vortexflocculationismorecomplicatedthantraditionalflocculation,anditsinternalfluidstatedistributionplaysanimportantroleintheformationofflocs,butthecurrentflowstatedistributioncannotbeobtained.Inrecentyears,withtheupdatingofcomputerhardware,thecomputingpowerhasbeencontinuouslyimproved.Manyscholarshavebeguntouse678numericalsimulationtocalculateandsimulatevariouscomplexpracticalproblems,suchasturbulentenergyk,turbulentenergydissipationrate!,vortexvelocitygradient,vortexSpinsizewasusedasanevaluationindextostudymicro-vortexflocculation〇Keywords：micro-vortexflocculationCFDnumericalsimulationturbulentkineticenergy,turbulentenergydissipationrate,vortexvelocitygradient,vortexsizel微涡旋絮凝动力学理论微涡旋絮凝动力学理论湍流以成是度不的涡旋而成的流体运动，是不的复杂运动。湍流中，的形成大涡旋。伴的涡旋。大涡旋的传涡旋，到涡旋到度，有散。此涡旋的度为Kolmogorov微度X1Y。Levich为，大不的涡旋的絮凝果不，大涡旋是动絮体动，不，涡旋于其含有的能较，不动絮体动，流场中涡旋此的絮体，涡旋动。/J变成大。微涡絮凝中的絮凝中布动的。通布动的，得到湍流条件的速，-126-微涡流絮凝较传统絮凝为复杂，其内部流态分布对絮体的形成具有重要作用，但目前试验无法获取其流态分布。在计算机的，件计算不，5很多关于流体的文章，通过模拟可以进一步获得流的关信息。其中FLUENT就是一款流动题功强大的件，旨在让抽象的流、磁热力等清晰明确地来，预的结果，并中进行分析判。通过实验理论结合我们以对流有进一步的识，可以解决我们一些疑惑，推动微涡絮凝的发展。2数值模拟的评价指标2数值模拟的评价指标2.1涡旋速度梯度％。仿照传统的速度梯度％的定义方式，采用脉动速度&0定义涡旋速度梯度％0:%_#&00⑵⑶2019年2月第46卷第2期云南化工YunnanChemicalTechnologyFed.2019用湍流涡旋的有效能*!代替总能耗！可得到涡旋速度梯度的计算形式9(4)由式（4)可知湍流涡旋速度梯度与