Mehrdad 的床

通常情况下，气泡化流化床是通过在空间和时间上均匀地驱动气体流过粒子床而产生的。根据颗粒的 Geldart 分类 [G73] 和床的大小，会观察到稍微不同的气泡模式。就像液体床中的气泡一样，其动态几乎总是高度不规则和混乱的。然而，通过周期性地驱动气体流，混乱的气泡可以被抑制，从而产生准规则的周期性气泡 [PB98]。研究气泡控制方法时，Coppens 和同事们 [Cv03] 发现周期性气泡在薄床中产生明显规则的模式，这可能对代码验证有用 [WdLC16]。Shahnam 和同事们更进一步，将横向尺寸缩小，产生一种在被亲切称为 Mehrdad 的床 的装置中振荡的左右单气泡模式 [S18]。

Mehrdad 的床是一个宽度为 \(L_x\) = 50 mm，高度为 \(L_y\) = 160 mm，深度为 \(L_z\) = 5 mm 的矩形几何体。该域由一个 \(80 \times 256 \times 8\) 的均匀 CFD 网格解析。无滑动墙壁应用于垂直域的边界，底部有质量流入，顶部有压力流出。质量流入在 usr1.f90 中定义为：

real(rt),   intent(in ) :: time
real(rt) :: usr_pi, usr_umf

usr_pi  = 4.0d0*ATAN(1.0d0)
usr_umf = MIN(0.15d0, 0.1d0*time)

bc_u_g(1) = usr_umf*(1.3d0 + 0.7d0*DSIN(10.0d0*usr_pi*time))

该床由 188500 个粒子组成，假定它们是单分散的，直径和密度分别为常数 \(d_p = 400\) 微米和 \(\rho_p = 2500\) kg/m³ 。

图 23 实验（中间两行）与 MFIX-Exa 模拟（顶部和底部两行）的对比。

使用 MFIX-Exa 19.08 模拟该床，初始瞬态期为 10 秒，然后是额外的 5 秒观察窗口。期望的左右模式如上图所示。