气固多相交叉射流复杂相互作用机理的研究

交叉射流在自然现象及工业应用中广泛存在，具有重要的科学价值和工程意义。射流间及气固相间相互作用是气固多相流研究中重要的基本内容之一。本项目拟对气固多相交叉射流中复杂相互作用机理及其对两相行为的影响进行基础性、系统性的直接模拟研究，并采用辅助性实验加以验证。研究内容及考虑的因素有：1).气相直流和旋转交叉射流中涡-涡相互作用现象及机理；2).气固两相直流和旋转交叉射流中涡-颗粒相互作用现象及机理；3).交叉射流对气相拟序机构、空泡涡破裂的影响及涡-颗粒相互作用对涡破裂、湍流变动、颗粒扩散与分布、颗粒碰撞的影响；4).流动边界及工况，包括射流交叉角、雷诺数、旋流数、颗粒St数对相互作用及两相行为的影响。模拟基于Euler-Lagrange四向耦合方法，涉及的流固动量耦合采用点源模型，颗粒-颗粒碰撞的模拟采用确定性的硬/软球碰撞模型。

根据项目计划及内容要求，项目的三年执行期内对交叉射流进行了系统深入的研究，包括：1). 气相直射流、旋转射流、交叉射流中的涡-涡相互作用、温度场分形分布特性、Pr 数和初始动量厚度对涡演化及温度场的影响及机理; 2). 气固两相交叉射流中的涡-颗粒、颗粒-颗粒相互作用及影响，颗粒碰撞与传热建模及混合和传热的相互影响；3). 气固多相交叉射流中涡结构的拟序特征及影响，涡破裂对流体颗粒间歇性分布的影响，颗粒对流场反作用力对流场结构和颗粒分布的影响；4). 不同交叉射流速率比、不同Re数、不同交叉角（主要考虑垂直交叉直射流和平行交叉双旋射流）、不同St数对两相的影响。.到目前为止，在《AIChE Journal》、《Chemical Engineering Science》、《Industrial & Engineering Chemistry Research》、《Fuel》、《International Journal of Heat and Mass Transfer》、《Powder Technology》、《Nuclear Engineering and Design》、《International Journal of Computational Fluid Dynamics》、《Science China Technological Sciences》、《Chinese Science Bulletin》等领域内著名国际期刊中发表 SCI 收录期刊论文19 篇 (其中发表18篇，录用1篇，第一作者 13篇，通讯作者 2 篇)，参加国际多相流会议(ICMF 2013)、世界颗粒大会(WCPT 7)、国际核工程会议( ICONE 21)等著名国际会议5次，国内会议2次，宣读会议论文7篇。