超常顆粒多相流體動(dòng)力學(xué)

前言

多相流體是流體力學(xué)的一個(gè)重要分支，其中流固兩相流式多相流的重要組成部分。所謂流固兩相流是指氣體或液體中含有固體顆粒所形成的混合物的流動(dòng)。流固兩相流設(shè)計(jì)流相和固相，流相一般視為連續(xù)介質(zhì)，滿足相應(yīng)的連續(xù)性方程、運(yùn)動(dòng)方程、能量方程和本構(gòu)方程；而固相所致的固體顆粒則包含三個(gè)重要參數(shù)：濃度、尺度和形狀。固體顆粒濃度的高低決定了控制顆粒運(yùn)動(dòng)的作用力模式。而在一般流固兩相流中，固體顆粒的形狀都視為圓球。

內(nèi)容概要

本書對圓柱狀顆粒兩相流場進(jìn)行了系統(tǒng)的論述，內(nèi)容包括顆粒的受力分析和取向分布；顆粒間的直接相互作用；單個(gè)核多個(gè)顆粒在流體中的沉降，含圓柱狀顆粒的混合層、圓射流、邊界層、槽道流、圓管流、楔形收縮流和T形槽道流場中顆粒的運(yùn)動(dòng)和取向及流場的流變特征；含圓柱狀顆粒的槽道流、圓管流、邊界層和Taylor-Couette流場的動(dòng)力穩(wěn)定性。 　　本書可供力學(xué)、工程熱物理、材料、紡織、造紙、化工、醫(yī)療、環(huán)境保護(hù)及相關(guān)專業(yè)的科研人員、工程技術(shù)人員、教師及研究生和高年級(jí)本科生閱讀。

書籍目錄

前言常用基本符號(hào)說明第一章 圓柱狀顆粒在流場中的受力分析　1.1 研究概述　1.2 Stokes力　　1.2.1 Stokes方程　　1.2.2 點(diǎn)力　　1.2.3 點(diǎn)力法　1.3 細(xì)長體理論　　1.3.1 細(xì)長體引起的流場擾動(dòng)速度及細(xì)長體的合力　　1.3.2 細(xì)長體理論的意義及其局限性　1.4 阻力系數(shù)　　1.4.1 與長徑比無關(guān)的阻力系數(shù)　　1.4.2 以圓球情形為參考的阻力系數(shù)　1.5 壓力梯度力　　1.5.1 顆粒主軸沿流體方向 　　1.5.2 顆粒主軸垂直于流動(dòng)方向　1.6 Magnus力　　1.6.1 顆粒主軸垂直于流動(dòng)方向　　1.6.2 顆粒主軸處于流場主流平面　1.7 Saffman力　　1.7.1 流場速度垂直于顆粒主軸的情形　　1.7.2 流場速度平行于顆粒主軸的情形　1.8 Basset力　1.9 附加質(zhì)量力　1.10 阻力、升力和力矩的試驗(yàn)研究　　1.10.1 實(shí)驗(yàn)裝置和步驟　　1.10.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析　1.11 各種力的大小比較　　1.11.1 計(jì)算參數(shù)和步驟　　1.11.2 計(jì)算結(jié)果及分析　參考文獻(xiàn)第二章 圓柱狀顆粒在流場中的取向分析　2.1 研究概述　2.2 圓柱顆粒的旋轉(zhuǎn)與取向　　2.2.1 Jeffery軌道及其延拓　　2.2.2 圓柱顆粒端點(diǎn)的軌跡　　2.2.3 大量顆粒的取向分布　　2.2.4 顆粒取向分布統(tǒng)計(jì)方法的改進(jìn)　2.3 忽略取向擴(kuò)散時(shí)顆粒的取向分布　　2.3.1 Liouville方程及其求解　　2.3.2 雙Lagrange法　　2.3.3 顆粒在典型流場中的取向分布　2.4 若取向擴(kuò)散時(shí)顆粒的取向分布　　2.4.1 求解方法　　2.4.2 顆粒取向分布　2.5 強(qiáng)取向擴(kuò)散時(shí)顆粒的取向分布　　2.5.1 基本方程 　　2.5.2 求解方法　　2.5.3 取向分布的數(shù)值計(jì)算結(jié)果　參考文獻(xiàn)第三章 圓柱狀顆粒間的直接相互作用　3.1 研究概述　3.2 兩顆粒的接觸作用　　3.2.1 物理模型 　　3.2.2 數(shù)學(xué)模型　　3.2.3 下落顆粒的運(yùn)動(dòng)　　3.2.4 潤滑力的考慮　　3.2.5 計(jì)算結(jié)果及討論　　3.2.6 體現(xiàn)兩顆粒相互作用過程的綜合參數(shù)　3.3 三顆粒的接觸作用　　3.3.1 數(shù)學(xué)方程　　3.3.2 結(jié)果及分析　3.4 顆粒碰撞的確定　　3.4.1 顆粒碰撞的確定　　……第四章 圓柱狀顆粒在流體中的沉降第五章 含圓柱狀顆粒的外部流動(dòng)第六章 含圓柱狀顆粒的內(nèi)部流動(dòng)第七章 含圓柱狀顆粒流場的穩(wěn)定性

章節(jié)摘錄

第一章 圓柱狀顆粒在流場中的受力分析在圓柱狀顆粒兩相流中，經(jīng)常把顆粒視為離散體，顆粒在流場中的運(yùn)動(dòng)軌跡、空間分布及取向分布取決于作用于顆粒上的力和力矩，可見流場作用在顆粒上的受力分析非常重要。由于一般的顆粒尺度比較小，而且繞顆粒的流動(dòng)具有多樣化的特征，所以顆粒在流場中的受力比較復(fù)雜。本章在對顆粒的受力分析中，假設(shè)顆粒為沒有變形的剛性體。

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《超常顆粒多相流體動(dòng)力學(xué)》由科學(xué)出版社出版。

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