多相流基础试题

《多相流基础》开卷试题

2013年12月

（1）计算分析题(10分)：

实验测得某颗粒样品的累积质量分布如下，

%（小于）D(um)

9450

9040

7622

6025.4

4220

2616

1412.7

710

38

a.绘制对数-概率分布图，并据此得到质量平均粒径和方差

b.计算该粒径分布的数量平均粒径，Sauter平均粒径；

（2）计算分析题(10分)

颗粒注射入一如图所示的横流流场中，初始的颗粒速度为u0，气体的速度分布自壁面开始呈线性分布u=ky. 颗粒的直径为D,密度为ρp, 流体的粘性为μ, 假定颗粒的阻力公式为Stokes阻力公式，试推导颗粒的轨迹的方程式，并据此分析颗粒的穿透深度所依赖的关键参数是什么？

（3）试根据视密度加权平均的方法，推导颗粒相雷诺应力的输运方程，分析各项的物理意义，并加以简单的封闭。（25分）

(要求给出详细的中间推导过程，否则不记分)

（4）专题论述题（30分）

以带中心管，内一次风，中二次风和外二次风的旋流燃烧器为例，详细论述低NOx旋流煤粉燃烧器的设计原理，主要结构尺寸和流量参数的确定原则，重点关注如何合理的组织颗粒的速度、浓度场来达到低NOx和高燃尽率。

(要求不少于1000字，附必要的原理性图，引用国内外论文不少于10篇)

(5) 气固两相对撞射流，常压，温度T = 400K，喷嘴出口内径为D = 10mm，出口速度U0 = 25m/s，煤粉粒径约为70μm，气固密度比约为ρp/ρg = 1000，质量载荷Φm = 10％，请对以上条件下的两相对撞流做冷态模化分析。（25分）