导读:本文包含了颗粒动力学理论论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:非饱和土,颗粒物质热动力学,耦合模型,温度
颗粒动力学理论论文文献综述
杨光昌,白冰[1]（2019）在《基于颗粒物质热动力学理论的非饱和土热水力耦合模型研究》一文中研究指出基于颗粒物质热动力学理论和混合物理论,结合改进的土水特征曲线(SWCC)模型,考虑温度和饱和度变化引发的颗粒层次能量耗散,提出了一个非饱和土的热水力耦合模型。该模型引入颗粒熵和颗粒温度的概念,通过构建热力学恒等式得出非饱和土非弹性变形的本构关系,并通过迁移系数和能量函数模型将非饱和土体的耗散机制与宏观的物理力学行为建立联系。基于该理论模型,研究了非饱和土的热水力耦合问题,通过模拟结果与试验数据的对比,证实了模型的有效性。模拟结果表明,模型具有描述非饱和土在不同温度和吸力下的固结和剪切特性以及非等温条件下的热体应变特性的能力。(本文来源于《岩土工程学报》期刊2019年09期）
王小亮[2]（2018）在《颗粒物质有效物性及动力学行为的理论和数值计算研究》一文中研究指出颗粒物质是由大量的离散的宏观尺度的颗粒聚集而成的物质形态,它广泛存在于我们的自然界之中,同时由于其兼具流体和固体的特殊属性也被广泛应用于工业领域,如未来聚变堆中作为固态氚增殖剂和中子倍增剂的球床部件。在这样的背景下,本文对颗粒物质展开了有效物性及动力学行为的理论和数值计算研究,前者侧重于工程应用,后者则偏向于基础研究。在颗粒物质有效物性方面,本文主要基于连续性介质假设理论推导了有效密度、有效比热、有效热膨胀系数以及有效热导率,而有效弹性模量则采用基于非连续性力学的数值方法(离散元方法,DEM)进行模拟研究。一般地,颗粒系统的有效密度为系统填充率与固体颗粒本身密度的乘积、而有效比热以及热膨胀系数则可认为是固体颗粒材料本身的比热和热膨胀系数。在颗粒物质的基本力学行为以及弹性模量方面,本文证实了颗粒物质所具有的非线性应力-应变关系、远低于固体颗粒材料本身模量的系统弹性模量以及比有效介质理论(EMT)预测的p1/3规律增长更快的弹性模量(p为施加的压力载荷)。特别地,研究还发现不同颗粒材料的归一化弹性模量服从统一的分布规律,说明了颗粒系统的填充结构具有某种力学性质上的不变性。另外,循环的加载-卸载以及颗粒间微小的尺寸差异对颗粒系统弹性模量的影响也进行了研究。对于单分散的颗粒物质的有效热导率,本文建立了一个新的理论预测模型。该模型综合考虑了导热、对流以及热辐射叁种换热方式,包含了许多影响因素。通过与现有的一些理论模型、数值模拟以及可获得的各种球床的实验数据进行对比,该模型被充分验证是有效的,且相比其他模型更加精确。依据该验证的模型,本文又进一步理论研究了各种影响因素对颗粒物质有效热导率的影响情况,并给出了这些影响因素何时应该考虑或忽略的判定标准。在颗粒物质的动力学行为方面,本文基于DEM模拟真实的颗粒系统研究了颗粒材料在循环压力下的行为、二元颗粒混合物中的热膨胀和热波动效应以及颗粒物质在机械振动和热循环条件下所出现的能量重新分配的物理现象。类似于热循环情况,在循环的压力载荷下,观察到颗粒系统也会表现出较快的密实过程,且该过程同样服从伸展指数变化规律,说明力和热循环在所引起的系统密度松弛方面具有相似性。此外,压力循环还被观察到造成了颗粒系统填充结构的硬化,且减弱了系统弹性模量对外界压力载荷的依赖性。与此同时,系统内由颗粒间接触力结盟形成的力链中也出现了“压力”缓解现象,尽管施加在系统上的载荷并未降低。热刺激(温度变化)条件下,发现混合颗粒系统中会出现密度分离现象,且力网络也将逐渐退化。此外,颗粒间的摩擦被观察到抑制了系统内的热膨胀和热波动效应,并且摩擦效应表现出阈值特征。在机械振动以及热循环条件下,本文发现颗粒物质中会出现系统总能量重新分配给颗粒的重要物理现象。在该过程中,能量较高的颗粒会试图将自身的部分能量转移到周围能量较低的颗粒上,最终重新排列形成一个颗粒间能量较为平衡的新的更稳定的结构。此外,还观察到对于宏观尺度的颗粒系统,其内部颗粒能量的概率分布服从更一般的麦克斯韦-玻尔兹曼(M-B)分布,且其分布一般比气体分子动能所遵循的经典的M-B分布更加均匀(颗粒能量范围更窄),这似乎表明相比非直接接触碰撞,直接接触碰撞可能是颗粒间能量互换的一种更有效的途径。以上研究在解决实际的工程问题的同时,也将有助于人们更好地了解颗粒物质。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-04-01）
虞跨海[3]（2017）在《微米沙尘颗粒高温高速碰撞与沉积动力学理论》一文中研究指出考虑材料弹塑性、表面粘附力、滑动与滚动、温度与尺度相关性等因素,提出了微米尺度沙尘壁面碰撞沉积动力学理论模型。颗粒碰撞分解为法向和切向两个方向,法向碰撞过程考虑材料弹塑性,其中碰撞压缩过程分为弹性、弹塑性和完全塑性叁个阶段,反弹过程假设为完全弹性,反弹位移采用模量相似准则预测得到。提出微米沙尘颗粒尺度和温度相关的材料参数预测模型,假设颗粒切向速度与法向变形无关,判定颗粒切向接触的滚动与滑动状态变化。依据颗粒碰撞的接触半径、材料表面能等,计算颗粒/壁面的表面粘附力做功,判定颗粒碰撞的沉积概率。最终形成温度、速度相关的微米尺度沙尘壁面碰撞和沉积动力学预测模型。(本文来源于《中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会论文集（C）》期刊2017-08-13）
叶方平,李郁,胡吉全,马麟[4]（2017）在《基于颗粒动力学理论的气力输送特性研究》一文中研究指出考虑气力输送过程中气体与颗粒间的曳力作用、升力作用、颗粒与颗粒间的碰撞以及颗粒与壁面的碰撞对气固两相流的影响,采用双流体欧拉模型与颗粒动力学相结合的方法对多尺度和不同工况条件下垂直提升管内的管程特性进行了计算分析,以期揭示气力输送过程中的运动规律。通过对初始物理模型的验证,后期计算得到了不同参数情况下的气相速度、固相速度、气相湍动能以及管程压降值的分布特性。结果表明:固体之间的碰撞大都聚集在近壁面处,镜面反射系数对于管程压降的影响较大,但对两相速度分布没有太大的影响;颗粒粒径的增加导致了相间滑移速度和颗粒表面积的增加,输送过程中所受到的阻力也随之升高;随着固相颗粒体积分数的增加,碰撞和冲击的剧烈程度就会上升,因此也会损失更多的能量,当体积分数越低时,颗粒密度对压降的主导作用也会越小。(本文来源于《武汉理工大学学报》期刊2017年05期）
叶晓燕[5]（2013）在《冲击作用下颗粒介质的动力学特性及尺度关系的理论研究》一文中研究指出颗粒介质在外界作用下的动力学过程是颗粒动力学研究中的一个基础性问题。由于颗粒物质典型的离散性,导致其在外界冲击作用下会表现出丰富的动力学行为,如冲击后通常会发生屈服,其局部化的应变场会导致固体状态和流体状态同时存在并发生相互演化。另外,颗粒之间摩擦和非弹性碰撞具有高度的非线性,使得颗粒介质具有独特的耗散特征。开展颗粒介质冲击动力学过程及相应的力学行为研究,能够从机理上促使我们更加深入地理解与颗粒物质冲击相关的许多复杂自然现象,从更大的范围上揭示冲击物体在离散类材料中运动时的拖曳力,以及由此导致的材料内部的复杂流变过程。因此,本博士论文基于离散单元模型,对二维颗粒介质受冲击后的动力学过程进行了系统的研究,主要考虑了斜冲击下颗粒介质的动力学过程及蕴含的标度关系,在此基础上分析了颗粒旋转对整个冲击动力学过程及尺度关系的影响规律。最后,针对冲击坑坍塌过程中的密集颗粒流,通过考虑颗粒介质中应力波动幅值的概率分布以及剪切速率与体积分数的耦合作用,提出了一种能描述斜面剪切流动的修正的非局部流变模型。本博士论文主要包括以下几方面的内容：1.建立了能够描述颗粒介质基本力学行为的离散动力学模型及相应的统计方法,在此基础上模拟了颗粒介质在斜冲击作用下的动力学过程,定性考虑了冲击角度对冲击颗粒运动轨迹形态的影响规律,并定量分析了冲击深度、冲击时间与初始冲击速度之间的标度关系。通过对微观粒子间的接触力的统计分析,提出了一个能够准确描述冲击粒子在颗粒介质运动过程中所受阻力的唯象模型,并对此阻力模型进行了验证。2.考虑颗粒介质受旋转颗粒斜冲击后的动力学行为,主要分析了粒子的初始角速度对其冲击深度的影响规律,发现冲击颗粒的旋转角速度对冲击深度的影响具有明显的临界性,并且此临界角速度主要受冲击速度和冲击角度的影响。从而进一步给出了临界角速度与冲击速度和冲击角度所满足的定量关系。最后分析了冲击颗粒的初始旋转对冲击深度与初始冲击速度的线性标度关系的影响规律。3.分析了系统参数变化(冲击颗粒与床面颗粒介质的密度比和粒径比)及冲击颗粒的速度对其冲击后运动形式的影响规律。在提bm区分冲击颗粒叁种不同运动形式判定标准的基础上,给出了能表征颗粒运动形式的反弹与侵入临界角度与冲击速度及系统参数(密度比和粒径比)的定量关系。4.基于Pouliquen提出的非局部流变模型,考虑颗粒介质中某个位置的重新排列引起的应力波动使得其它位置处颗粒的运动,在这个理论框架内改进了颗粒介质中应力波动幅值的概率密度分布的具体形式,同时通过考虑剪切速率与应力分布的积分关系在迭代计算中剪切速率与体积分数的耦合作用,提出了一种修正的非局部流变模型。应用此修正的非局部流变模型对斜面剪切颗粒流的流动特性进行预测,得到的颗粒流动的临界厚度、平均流动速度及剪切速率廓线等与原有的非局部流变模型预测结果相比,均与实验结果更加吻合。此修正模型的提出为更加复杂的密集颗粒流的描述和表征提供了一种新的研究思路。总之,通过对颗粒介质受斜冲击后的动力过程的模拟、对其蕴含的标度律的分析以及对坍塌过程中斜面颗粒流流变模型的修正,本文建立了一套能够描述颗粒介质动力学过程的理论模型及统计方法。这方面的研究不仅能揭示和分析颗粒介质受冲击后的复杂动力学过程,同时也能为研究与颗粒介质冲击相关的基础性问题提供重要的理论依据和定量分析方法。通过本文的研究,初步显示了力学分析方法在处理颗粒介质这类离散类复杂系统时的广阔前景,为更加深入地研究颗粒介质相关的力学问题奠定了基础。(本文来源于《兰州大学》期刊2013-10-01）
蒋亦民,刘佑[6]（2009）在《基于流体动力学理论的颗粒物质本构关系》一文中研究指出利用流体动力学(hydrodynamic)方法,普通固体的弹性理论能自然地推广到颗粒物质,从而得到一组可用来具体计算包括应力、变形、能量、能流、热产生等所有物理量在内的完备偏微分方程.特别地,它们能确定具有重要工程意义、至今尚未完全建立的颗粒物质本构关系.本文具体推导了这个本构关系的一般热力学表达式.结果显示即使在自由能模型和耗散系数都比较简单的情况下,本构关系也是非常复杂的非线性关系,有繁多的关于应力、速度、密度等变量的空间导数项.因此,直接从实验数据建立严格的,特别是非均匀情况下的本构关系将是一件非常困难的事情.(本文来源于《科学通报》期刊2009年11期）
李水清,姚强,陈冰,张宣[7]（2006）在《回转筒颗粒表面流的分子动力学模拟和连续理论》一文中研究指出在考虑颗粒非弹性接触、滑动摩擦和滚动摩擦基础上发展了分子动力学模拟的算法,实现了中高速(Fr=0.1~0.2)回转筒内颗粒流的离散模拟.回转筒内颗粒流由表面活性层和下部柱塞流区组成,颗粒在活性层的停留时间约为柱塞流区的1/3~1/2,对称线上活性层和柱塞流区的厚度比为0.57~0.61,因而推断颗粒流动处于Rolling-Cascading过渡模式.对称线上MD模拟的速度分布与正电子放射性测量实验结果十分吻合.在模拟和实验结果基础上发展了连续理论:柱塞流区内颗粒运动并非完全随着筒壁刚体转动,而是存在着塑性蠕变,这种速度变化过程符合指数函数规律;而活性层内颗粒流动则符合简单的Couette切变流动分布.最后探讨了颗粒温度和颗粒相对浓度分布的内在机理.(本文来源于《科学通报》期刊2006年19期）
傅培舫,方庆艳,周怀春[8]（2005）在《基于简单碰撞理论煤粉燃烧动力学模型的研究—PART Ⅱ:颗粒表面的氧气浓度分布模型》一文中研究指出为了较准确地预报炉内煤粉燃烧速率,正确区分TGA中滞止煤粉表面与炉内载流煤粉表面氧气浓度的变化规律是非常关键的。从TGA中非稳态条件下坩埚内颗粒表面氧气浓度分布的数理解知,煤样的氧化过程是同时进行的,只是上部的氧化速率大一些,底部的氧化速率小一些;同一样品,同一升温速率,试样的堆积厚度的差异,会影响实验结果的重复性。分析表明,在初始和反应结束时,坩埚内颗粒表面氧气浓度等于环境浓度;反应速率达到最大值时,颗粒表面氧气浓度达到最小值。颗粒在炉内流动燃烧过程中,环境中氧气浓度值是单调减少的,煤焦表面氧的浓度是非线性变化的。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2005年04期）
张和平,刘洁,裴威[9]（2005）在《撞击流除尘器中单一颗粒动力学特性理论研究》一文中研究指出建立了单一颗粒在撞击流除尘器中运动的动力学模型,推导出物料颗粒渗入反向气流最大深度及飞行时间、总飞行距离、总停留时间、加速管长度和撞击区宽度的计算公式,为撞击流除尘器的设计提供了理论依据。最后,给出计算实例,进一步揭示了颗粒在撞击流除尘器中的减幅振荡运动特性。(本文来源于《矿业安全与环保》期刊2005年01期）
陈新国,徐春明,郭印诚[10]（2000）在《用颗粒流的动力学理论模拟提升管反应器流动特征》一文中研究指出By using the developed gas-particle two-phase flow-reaction model,the simulation of particle dynamicswas carried out in a commercial riser in FCC. The results show clearly that the catalysts backflow seriously in the nozzle zone by the influence of shoot and congregate in the pipe center. In the upper part of the riser reactor,catalysts flow in a fully developed steady current and the radial distribution of particle concentration gradually becomes what happens in vertical tubes,because the influence of shoot is more and more weakened. It is easy to find out that shoot influences the hydrodynamics of particle-phase intensively.(本文来源于《化工学报》期刊2000年02期）
颗粒动力学理论论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
颗粒物质是由大量的离散的宏观尺度的颗粒聚集而成的物质形态,它广泛存在于我们的自然界之中,同时由于其兼具流体和固体的特殊属性也被广泛应用于工业领域,如未来聚变堆中作为固态氚增殖剂和中子倍增剂的球床部件。在这样的背景下,本文对颗粒物质展开了有效物性及动力学行为的理论和数值计算研究,前者侧重于工程应用,后者则偏向于基础研究。在颗粒物质有效物性方面,本文主要基于连续性介质假设理论推导了有效密度、有效比热、有效热膨胀系数以及有效热导率,而有效弹性模量则采用基于非连续性力学的数值方法(离散元方法,DEM)进行模拟研究。一般地,颗粒系统的有效密度为系统填充率与固体颗粒本身密度的乘积、而有效比热以及热膨胀系数则可认为是固体颗粒材料本身的比热和热膨胀系数。在颗粒物质的基本力学行为以及弹性模量方面,本文证实了颗粒物质所具有的非线性应力-应变关系、远低于固体颗粒材料本身模量的系统弹性模量以及比有效介质理论(EMT)预测的p1/3规律增长更快的弹性模量(p为施加的压力载荷)。特别地,研究还发现不同颗粒材料的归一化弹性模量服从统一的分布规律,说明了颗粒系统的填充结构具有某种力学性质上的不变性。另外,循环的加载-卸载以及颗粒间微小的尺寸差异对颗粒系统弹性模量的影响也进行了研究。对于单分散的颗粒物质的有效热导率,本文建立了一个新的理论预测模型。该模型综合考虑了导热、对流以及热辐射叁种换热方式,包含了许多影响因素。通过与现有的一些理论模型、数值模拟以及可获得的各种球床的实验数据进行对比,该模型被充分验证是有效的,且相比其他模型更加精确。依据该验证的模型,本文又进一步理论研究了各种影响因素对颗粒物质有效热导率的影响情况,并给出了这些影响因素何时应该考虑或忽略的判定标准。在颗粒物质的动力学行为方面,本文基于DEM模拟真实的颗粒系统研究了颗粒材料在循环压力下的行为、二元颗粒混合物中的热膨胀和热波动效应以及颗粒物质在机械振动和热循环条件下所出现的能量重新分配的物理现象。类似于热循环情况,在循环的压力载荷下,观察到颗粒系统也会表现出较快的密实过程,且该过程同样服从伸展指数变化规律,说明力和热循环在所引起的系统密度松弛方面具有相似性。此外,压力循环还被观察到造成了颗粒系统填充结构的硬化,且减弱了系统弹性模量对外界压力载荷的依赖性。与此同时,系统内由颗粒间接触力结盟形成的力链中也出现了“压力”缓解现象,尽管施加在系统上的载荷并未降低。热刺激(温度变化)条件下,发现混合颗粒系统中会出现密度分离现象,且力网络也将逐渐退化。此外,颗粒间的摩擦被观察到抑制了系统内的热膨胀和热波动效应,并且摩擦效应表现出阈值特征。在机械振动以及热循环条件下,本文发现颗粒物质中会出现系统总能量重新分配给颗粒的重要物理现象。在该过程中,能量较高的颗粒会试图将自身的部分能量转移到周围能量较低的颗粒上,最终重新排列形成一个颗粒间能量较为平衡的新的更稳定的结构。此外,还观察到对于宏观尺度的颗粒系统,其内部颗粒能量的概率分布服从更一般的麦克斯韦-玻尔兹曼(M-B)分布,且其分布一般比气体分子动能所遵循的经典的M-B分布更加均匀(颗粒能量范围更窄),这似乎表明相比非直接接触碰撞,直接接触碰撞可能是颗粒间能量互换的一种更有效的途径。以上研究在解决实际的工程问题的同时,也将有助于人们更好地了解颗粒物质。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
颗粒动力学理论论文参考文献
[1].杨光昌,白冰.基于颗粒物质热动力学理论的非饱和土热水力耦合模型研究[J].岩土工程学报.2019
[2].王小亮.颗粒物质有效物性及动力学行为的理论和数值计算研究[D].中国科学技术大学.2018
[3].虞跨海.微米沙尘颗粒高温高速碰撞与沉积动力学理论[C].中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会论文集（C）.2017
[4].叶方平,李郁,胡吉全,马麟.基于颗粒动力学理论的气力输送特性研究[J].武汉理工大学学报.2017
[5].叶晓燕.冲击作用下颗粒介质的动力学特性及尺度关系的理论研究[D].兰州大学.2013
[6].蒋亦民,刘佑.基于流体动力学理论的颗粒物质本构关系[J].科学通报.2009
[7].李水清,姚强,陈冰,张宣.回转筒颗粒表面流的分子动力学模拟和连续理论[J].科学通报.2006
[8].傅培舫,方庆艳,周怀春.基于简单碰撞理论煤粉燃烧动力学模型的研究—PARTⅡ:颗粒表面的氧气浓度分布模型[J].工程热物理学报.2005
[9].张和平,刘洁,裴威.撞击流除尘器中单一颗粒动力学特性理论研究[J].矿业安全与环保.2005
[10].陈新国,徐春明,郭印诚.用颗粒流的动力学理论模拟提升管反应器流动特征[J].化工学报.2000