摘要：颗粒两相流系统广泛存在于自然界和工程应用中,实际颗粒往往并非球形且受其附近壁面的影响。基于欧拉-拉格朗日方法的颗粒两相流数值模拟已成为非球形颗粒两相流系统设计的重要工具,然而其准确性受限于非球形颗粒曳力模型。因此,深入研究壁面约束下非球形颗粒曳力特性并发展近壁修正预测模型具有重要意义。本文采用直接数值模拟方法对有限雷诺数(0.5≤Re≤10)下,不同颗粒长轴取向与来流之间的夹角以及颗粒-壁面间距的单椭球颗粒曳力特性开展详细数值研究,分析比较不同工况下曳力系数的变化,探明雷诺数、攻角以及壁面间距对椭球颗粒曳力系数的影响规律,并评估现有自由流中椭球颗粒曳力关系式的适用性,最后发展了考虑近壁修正的椭球颗粒曳力预测模型,为优化非球形颗粒两相流数值模拟工具提供重要支撑。

摘要：高速列车在大气中行驶的最高经济速度很难超过400 km/h,真空管道运输将是陆上超高速的理想交通工具之一。以高速列车组为研究对象,基于Pro/E建立系统(ETT)的参数化模型。分析列车实际运行的边界条件,在FLUENT软件中,基于k-ε双方程湍流模型对系统的外流场、气动阻力场、速度场等耦合条件下进行数值模拟计算,研究管道压力、行驶速度、车头外形以及阻塞比等参数对其空气阻力、气动升力的影响规律。利用模糊多准则的评价模型对系统主要参数进行优化设计,为真空管道运输的可行性设计提供参考。