[发明专利]一种复杂流态化系统介尺度模型选择的快速判别方法

权利要求书

1.一种复杂流态化系统介尺度模型选择的快速判别方法，其特征在于包括下列步骤：

1)将不同操作条件的气固流态化复杂系统划分成若干计算流体力学粗网格单元；

2)将所述网格单元内的流化状态分解成气体富集的稀相和颗粒聚集的密相，且假设稀相空隙率ε_f为1.0，密相空隙率ε_c不超过0.9997；

3)提取上述网格单元内的状态信息，包括空隙率ε、压力p、气体速度u_g、颗粒速度u_p和曳力系数β；

4)遍历上述粗网格内密相空隙率的可能取值，并根据质量守恒关系计算对应的密相体积分数f；

5)若上述f取值大于0.5，选择基于稀相的介尺度模型搜索单位颗粒悬浮输送能耗趋于极小值的最优解；否则，选择基于密相的介尺度模型搜索单位颗粒悬浮输送能耗趋于极小值的最优解。

2.根据权利要求1所述的复杂流态化系统介尺度模型选择的快速判别方法，其特征在于：步骤1）中所述的气固流化复杂系统是指气固流化系统处于鼓泡、湍动或快速流化状态，所述的不同操作条件是指所述复杂流化系统的表观气速和颗粒循环通量条件，所述的网格单元的类型包括二维或三维的四面体、六面体或棱柱。

3.根据权利要求1所述的复杂流态化系统介尺度模型选择的快速判别方法，其特征在于：步骤2）中所述的富集的稀相为气泡，颗粒聚集的密相为团聚物。

4.根据权利要求1所述的复杂流态化系统介尺度模型选择的快速判别方法，其特征在于：步骤5）中所述的介尺度模型是指基于能量最小多尺度理论的曳力模型。

5.根据以上任意一项权利要求所述的复杂流态化系统介尺度模型选择的快速判别方法，其特征在于：由步骤5）选择的密相或稀相的介尺度模型进行最优搜索，并将计算得到的有效曳力系数β_e返回替代网格单元内的曳力系数，实现对曳力系数的修正计算。

6.根据权利要求5所述的复杂流态化系统介尺度模型选择的快速判别方法，其特征在于：将修正后的曳力系数嵌入商业或开源CFD软件的程序接口，实现复杂流态化系统的模拟预测。

7.根据权利要求6所述的复杂流态化系统介尺度模型选择的快速判别方法，其特征在于：所述的商业或开源CFD软件包括FLUENT、CFX、ANSYS或MFIX。