颗粒流体复杂系统的多尺度模拟
颗粒流体复杂系统的多尺度模拟
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作 者： 李静海 等 著丛 书 名：21世纪科学版化学专著系列出 版 社： 科学出版社ISBN：9787030151988出版时间：2005-08-01版 次：1页 数：348装 帧：精装开 本：16开所属分类：图书 > 科学与自然 > 物理学
内容简介
本书概述了颗粒流体系统的基本概念以及颗粒流体系统模拟的基础知识，阐述了颗粒流体系统的复杂性以及多尺度结构，展望了颗粒流体系统未来的发展趋势。对于颗粒流体系统多尺度模拟的能量最小多尺度模型、双流体模型、确定性颗粒轨道模型以及拟颗粒模拟，本书详细介绍了其基本原理、基本方法以及相应的数值计算技术，并给出了这些模型、方法在颗粒流体系统研究中的一些应用成果。
目录
第1章导论
1．1颗粒流体系统的重要性
1．2颗粒流体系统的复杂性及其多尺度结构
1．3现有模拟方法的不足
1．4多尺度方法介绍
1．5本书的结构和指导思想
参考文献
第2章颗粒流体系统的基本概念
2．1基本现象
2．2流动结构中的非均匀性
2．2．1局部非均匀性
2．2．2整体非均匀性
2．3状态多值性．
2．4耗散结构的性质
2．5流化系统中的术语
2．6颗粒流体两相流中的参数
2．6．1独立参数
2．6．2相关参数
2．6．3定性参数
2．6．4导出参数
符号说明
参考文献
第3章颗粒流体系统数值模拟的基础知识
3．1颗粒流体系统计算模型概述
3．1．1计算模型的分类与简介
3．1．2各类模型的特点及问题
3．2流体力学基本方程组
3．2．1预备知识
3．2．2ReⅧolds输运定理
3．2．3连续方程
3．2．4动量方程
3．2．5能量方程
3．3湍流模拟简介
3．3．1湍流的描述
3．3．2湍流时均模型
3．3．3模拟湍流的其他方法
3．4偏微分方程求解的数值方法
3．4．1网格化方法及离散化方法
3．4．2有限差分法
3．4．3有限体积法
3．4．4sIMPLE算法及其改进的算法
3．5颗粒动力学
3．6结束语
符号说明
参考文献
第4章能量最小多尺度模型
4．1概述
4．2EMMS模型的建立
4．2．1多尺度分析
4．2．2系统分解和能量分析
4．2．3流体动力学方程
4．2．4颗粒流体系统的稳定性条件
4．2．5EMMS模型
4．3EMMs模型的求解
4．3．1数值解
4．3．2解析解
4．3．3流动区域过渡
4．3．4最大空隙率的确定
4．4EMMs模型的扩展与应用
4．4．1轴向动力学
4．4．2径向动力学
4．5结束语
符号说明
参考文献
第5章双流体模型与EMMs模型的结合
5．1概述
5．2基本方程组
5．2．1推导过程
5．2．2基本方程的不同形式
5．3气固相应力的本构方程
5．3．1经验关联式
5．3．2颗粒动理学理论
5．4气固相间作用关系式
5．4．1实验关联方法
5．4．2平均化方法的不足和解决思路
5．4．3能量最小多尺度方法
5．5计算方法与商业软件
5．6模拟举例
5．6．1鼓泡流化床的模拟
5．6．2循环流化床的模拟
5．7结束语
符号说明
参考文献
第6章确定性颗粒轨道模型
6．1颗粒运动的研究概况
6．1．1悬浮过程
6．1．2碰撞过程
6．2流体运动的研究概况
6．3气固相间耦合关系的研究概况
6．4确定性颗粒轨道模型中数值计算技术的研究概况
6．4．1二维空隙率与三维空隙率转换关系的研究概况
6．4．2颗粒碰撞事件确定技术的研究概况
6．5颗粒碰撞模型的比较
6．6确定性颗粒轨道模型的应用示例
6．6．1数学模型
6．6．2数值方法
6．6．3模拟示例
6．7结束语
符号说明
参考文献
第7章拟颗粒模拟
7．1拟颗粒模拟提出的背景
7．1．1连续介质方法的局限性
7．1．2微观模拟方法的发展
7．2拟颗粒模型的建立
7．2．1基本思想
7．2．2模型的建立
7．2．3拟颗粒的物性估计
7．2．4模型的检验
7．2．5应用举例
7．3宏观拟颗粒模拟
7．3．1基本思想
7．3．2模型的检验与分析
7．3．3应用举例
7．4离散模拟的通用计算平台
参考文献
第8章多尺度模拟方法的工业应用
8．1双循环变径提升管反应器的辅助设计
8．1．1计算条件和参数
8．1．2各段噎塞计算
8．1．3模拟计算结果及讨论
8．1．4小结
8．2浆态床运行参数和结构的优化
8．2．1气泡直径的预测
8．2．2实验结果验证
8．2．3环流反应器的结构优化
8．2．4小结
8．3磁力偏析布料装置的优化
8．3．1模拟方法及数学模型
8．3．2磁场布置方案及其磁场分布
8．3．3数值计算和实验结果与讨论
8．3．4新型偏析布料装置
8．3．5小结