基于蒙特卡罗法模拟高含量气固两相流声衰减

摘要

基于蒙特卡罗方法(Monte Carlo method)对超声波在高含量气固两相系统中的传播过程进行理论建模.结果表明:由实验得到40、60、80 kHz的3种频率条件时体积分数约为63％的玻璃微珠-空气的高含量气固两相系统声衰减随粒径的变化规律曲线;通过改变程序中单次散射能量损失E1oss的取值,将计算结果曲线与实验结果曲线进行拟合,相关系数可达到0.99 以上,证明所建立的模型对于超声波透射、散射及其能量损失的处理方法符合其在高含量气固两相系统中的传播规律;在证明模型可行性基础上,进一步计算得到不同粒径颗粒散射衰减随体积分数的增加呈现先增加后减小的变化规律;对于实验所研究的高含量气固两相系统,多次散射过程所导致的散射衰减相对于总的声衰减,可以忽略不计.