基于LBM-CA方法椭圆纤维表面颗粒物非稳态沉积数值仿真  

Simulation of Deposition Characteristics of Aerosol Particles on the Surface of Elliptical Cylinder Based on LBM-CA Method

作　　者：宋小鹏 吴青 候强华 刘晓东 SONG Xiaopeng;WU Qing;HOU Qiang Hua;LIU Xiaodong

机构地区：[1]桂林航天工业学院能源与建筑环境学院,广西桂林541004

出　　处：《桂林航天工业学院学报》2024年第1期67-73,共7页Journal of Guilin University of Aerospace Technology

基　　金：广西自然科学基金“低温余热耦合太阳能光热用于生物质气化制氢的热动力学特性”(2018GXNSFAA281306).

摘　　要：采用Lattice-Boltzmann方法(LBM)和自动元胞机(CA)算法(LBM-CA)研究椭圆纤维非稳态过滤行为,数值模型中考虑了沉积粒子与流场的双向耦合作用,以及粒子的惯性碰撞、拦截和布朗扩散多机理共同作用;分析和讨论了椭圆纤维面上气溶胶粒子沉积形貌特征、粒子捕集率和压降随沉积量的演变规律.结果表明,纤维表面颗粒沉积形貌多呈现枝簇状结构,且枝簇结构具有分形特性,可用盒维数来定量描述;纤维表面粒子沉积量较多时,其对流体流动的影响不容忽略;粒子沉积分布与粒子运动密切相关,当粒子的布朗随机运动作用强时,椭圆柱背风面上存在粒子沉积;而当粒子惯性作用增大时,则粒子趋于在纤维迎风面上沉积;过滤压降随着粒子沉积量的增加而逐渐增大,且与沉积物的形貌和纤维旋转角度均有关.

关 键 词：格子-玻尔兹曼 自动元包机 椭圆纤维 颗粒物 沉积 

分 类 号：X701.2[环境科学与工程—环境工程]