[发明专利]一种颗粒移动床中气固相间传输过程模拟仿真加速方法

权利要求书

1.一种颗粒移动床中气固相间传输过程模拟仿真加速方法，其特征在于，包括如下步骤：

构建移动床物理模型；

根据所述移动床物理模型构建移动床中颗粒传输过程中的流体相控制方程组，所述流体相控制方程组包括连续性方程以及动量方程；

根据所述移动床物理模型构建固相控制方程，所述固相控制方程包括颗粒运动控制方程；

构建过程放大模型；

选取不同的放大因子，在基本求解参数相同的条件下对气固传输过程进行模拟计算；

根据不同放大因子下移动床内气固流动模式获取数值计算加速规律。

2.如权利要求1所述的一种颗粒移动床中气固相间传输过程模拟仿真加速方法，其特征在于，所述连续性方程为其中，ρ_f为气体密度，ε_f为气体局部空隙率，u为气体表观速度。

3.如权利要求1所述的一种颗粒移动床中气固相间传输过程模拟仿真加速方法，其特征在于，所述动量方程为其中，p为气体压力，F_fp为单位体积内气体颗粒间相互作用力，g为重力加速度，τ为气相应力张量。

4.如权利要求1所述的一种颗粒移动床中气固相间传输过程模拟仿真加速方法，其特征在于，所述颗粒运动控制方程为以及其中，mi为第i个颗粒质量，v_i为第i个颗粒水平速度，f_e，ij为第i个颗粒和第j个颗粒之间的弹性力，f_d，ij为第i个颗粒和第j个颗粒之间的粘性阻尼力，f_pf，i为第i个颗粒与流体之间的作用力，m_ig为第i个颗粒的重力，I_i为第i个颗粒转动惯量，ω_i为第i个颗粒的旋转速度，T_t，ij为第i个颗粒和第j个颗粒之间的切向力矩，T_r，ij为第i个颗粒和第j个颗粒之间的滚动摩擦力矩。

5.如权利要求1所述的一种颗粒移动床中气固相间传输过程模拟仿真加速方法，其特征在于，在根据所述移动床物理模型构建移动床中颗粒传输过程中的流体相控制方程组前，先对所述移动床物理模型进行网格划分。

6.如权利要求1所述的一种颗粒移动床中气固相间传输过程模拟仿真加速方法，其特征在于，所述移动床物理模型的入口、出口、壁面分别采用速度入口边界条件、压力出口边界条件以及周期性边界条件。

7.如权利要求1所述的一种颗粒移动床中气固相间传输过程模拟仿真加速方法，其特征在于，在根据所述移动床物理模型构建移动床中颗粒传输过程中的流体相控制方程组前，设定基本求解参数，所述基本求解参数包括入口气体速度、气体密度、颗粒密度、颗粒直径、床层颗粒总数以及时间步长。

8.如权利要求7所述的一种颗粒移动床中气固相间传输过程模拟仿真加速方法，其特征在于，所述入口气体速度为20m/s，所述气体密度为1.2kg/m³，所述颗粒密度为3500kg/m³，所述颗粒直径为40mm，所述床层颗粒总数为5000，所述时间步长6.39e-05s。

9.如权利要求5所述的一种颗粒移动床中气固相间传输过程模拟仿真加速方法，其特征在于，通过结构化方法对所述移动床物理模型进行网格划分，所述网格的大小为所述颗粒直径的1.3倍。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-9中任意一项所述的颗粒移动床中气固相间传输过程模拟仿真加速方法。