Analytical model based on mass and momentum balance Doron et al. [12] have established such a model. It is based on the decomposition of the cross-section of the pipe into two layers. It is thus a one dimensional model. The bottom of the pipe is assumed to be filled with a stationary or moving bed of packed particles. The height of this bed is yb and the volumetric concentration in this layer is Cb = 0.52. All the particles are assumed to move at the same velocity in the bed. An heterogeneous mixture of solids and fluid is flowing in the upper part of the pipe. The mixture is treated as an
homogeneous fluid with averaged physical properties and no slip between the phases is considered. The mass and momentum balance are then written in each layer. The shear stresses at the walls and at the interface between the two layers are modeled with frictions coefficients, and with a static friction force for the lower layer.
In addition, the dispersion process of the solid particles in the upper layer is modeled by a turbulent diffusion process balanced by the gravitational settling of particles, leading to an advection–diffusion equation. The size of the particles is taken into account, firstly to define the roughness of the interface between the two layers, and secondly
in the definition of the turbulent diffusion coefficient and the advection velocity that is the hindered terminal velocity (the Richardson and Zaki correlation [8], Eq. (3), is used). This model leads to a non-linear system of five equations with five unknowns: the bed height (yb), the velocity of the upper layer (Uh), the velocity of the lower layer (Ub), the concentration in the upper layer (Ch) and the pressure gradient (rP). The parameters of the model are: the solid friction coefficient between the pipe wall and the particles (g), an angle of internal friction that models the normal stress transmitted
by the shear stress at the interface between the fluid and the bed (u), the packing concentration (Cb) and the correlations for fluid friction coefficients. This model have been implemented in Matlab, using an iterative procedure with a trust-region dogleg algorithm to solve the non-linear system. This implementation has been validated on the data of Ref. [12] in Fig. 4f.
โมเดลการวิเคราะห์ขึ้นอยู่กับมวล และโมเมนตัมสมดุลโดรอน et al. [12] ได้สร้างแบบจำลอง ตั้งอยู่บนการเน่าระหว่างส่วนของท่อเป็นสองชั้น จึงเป็นรูปแบบหนึ่งมิติ ด้านล่างของท่อจะถือว่าเต็มไป ด้วยเตียงเครื่องเขียน หรือเคลื่อนที่ของอนุภาคที่บรรจุ ความสูงของเตียงนี้ yb และ volumetric ความเข้มข้นในชั้นนี้เป็น Cb = 0.52 อนุภาคทั้งหมดจะถือว่าการย้ายที่ความเร็วเดียวกันในนอน ส่วนผสมแตกต่างกันของของแข็งและของเหลวไหลในส่วนบนของท่อ ส่วนผสมถือว่าเป็นการถือว่าเป็นของเหลวเหมือนกับคุณสมบัติทางกายภาพเฉลี่ยและไม่บันทึกระหว่างระยะ ดุลมวลและโมเมนตัมแล้วเขียนในแต่ละชั้น ความเครียดเฉือน ที่กำแพง และ ที่อินเตอร์เฟซระหว่างเลเยอร์สองจะจำลองสัมประสิทธิ์ frictions และ ด้วยแรงคงที่แรงเสียดทานสำหรับชั้นล่างนอกจากนี้ การกระจายตัวของอนุภาคของแข็งในชั้นบนเป็นจำลองโดยกระบวนการแพร่ปั่นป่วนจากการตกตะกอนที่ความโน้มถ่วงของอนุภาค การนำสมการ advection – แพร่ ขนาดของอนุภาคจะพิจารณา ประการแรกเพื่อกำหนดความหยาบของอินเทอร์เฟซระหว่างเลเยอร์สอง และประการที่สองในการกำหนดค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ปั่นป่วนและความเร็ว advection ก็ความเร็วเทอร์มินัล hindered (ริชาร์ดสันและ Zaki สหสัมพันธ์ [8], Eq. (3), ใช้) แบบจำลองนี้นำไปสู่ระบบไม่เชิงเส้นสมการ 5 กับห้า unknowns: เตียงสูง (yb), ความเร็วของบนชั้น (Uh), ความเร็วของชั้นระดับล่าง (ยูบี), ความเข้มข้นในชั้นบน (Ch) และการไล่ระดับความดัน (rP) พารามิเตอร์ของแบบจำลอง: ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของแข็งระหว่างอนุภาค (g), มุมของแรงเสียดทานภายในที่รุ่นความเครียดปกติและผนังท่อส่งโดยความเครียดเฉือนที่อินเทอร์เฟซระหว่างน้ำ และเตียง (u), ความเข้มข้นบรรจุ (Cb) และความสัมพันธ์สำหรับสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของเหลว รุ่นนี้ได้ถูกนำมาใช้ใน Matlab ใช้กระบวนการซ้ำกับตัวแทนภูมิภาค dogleg อัลกอริทึมเพื่อแก้ไขระบบไม่เชิงเส้น งานนี้ได้รับการตรวจสอบข้อมูลอ้างอิง [12] ใน Fig. 4f
การแปล กรุณารอสักครู่..