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《fluent多相流模型選擇設(shè)定》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、.1.多相流動模式我們可以根據(jù)下面的原則對多相流分成四類：?氣-液或者液-液兩相流：o氣泡流動：連續(xù)流體中的氣泡或者液泡。o液滴流動：連續(xù)氣體中的離散流體液滴。o活塞流動:在連續(xù)流體中的大的氣泡o分層自由面流動：由明顯的分界面隔開的非混合流體流動。?氣-固兩相流：o充滿粒子的流動：連續(xù)氣體流動中有離散的固體粒子。o氣動輸運(yùn)：流動模式依賴諸如固體載荷、雷諾數(shù)和粒子屬性等因素。最典型的模式有沙子的流動，泥漿流，填充床，以及各向同性流。o流化床：由一個(gè)盛有粒子的豎直圓筒構(gòu)成，氣體從一個(gè)分散器導(dǎo)入筒內(nèi)。從床底不
2、斷充入的氣體使得顆粒得以懸浮。改變氣體的流量，就會有氣泡不斷的出現(xiàn)并穿過整個(gè)容器，從而使得顆粒在床內(nèi)得到充分混合。?液-固兩相流o泥漿流：流體中的顆粒輸運(yùn)。液-固兩相流的基本特征不同于液體中固體顆粒的流動。在泥漿流中，Stokes數(shù)通常小于1。當(dāng)Stokes數(shù)大于1時(shí)，流動成為流化（fluidization）了的液-固流動。o水力運(yùn)輸:在連續(xù)流體中密布著固體顆粒o沉降運(yùn)動:在有一定高度的成有液體的容器內(nèi)，初始時(shí)刻均勻散布著顆粒物質(zhì)。隨后，流體將會分層，在容器底部因?yàn)轭w粒的不斷沉降并堆積形成了淤積層，在頂
3、部出現(xiàn)了澄清層，里面沒有顆粒物質(zhì)，在中間則是沉降層，那里的粒子仍然在沉降。在澄清層和沉降層中間，是一個(gè)清晰可辨的交界面。?三相流(上面各種情況的組合)各流動模式對應(yīng)的例子如下：?氣泡流例子：抽吸，通風(fēng)，空氣泵，氣穴，蒸發(fā)，浮選，洗刷?液滴流例子：抽吸，噴霧，燃燒室，低溫泵，干燥機(jī)，蒸發(fā)，氣冷，刷洗?活塞流例子：管道或容器內(nèi)有大尺度氣泡的流動?分層自由面流動例子：分離器中的晃動，核反應(yīng)裝置中的沸騰和冷凝?粒子負(fù)載流動例子：旋風(fēng)分離器，空氣分類器，洗塵器，環(huán)境塵埃流動?風(fēng)力輸運(yùn)例子：水泥、谷粒和金屬粉末的輸
4、運(yùn)?流化床例子：流化床反應(yīng)器，循環(huán)流化床?泥漿流例子:泥漿輸運(yùn)，礦物處理?水力輸運(yùn)例子：礦物處理，生物醫(yī)學(xué)及物理化學(xué)中的流體系統(tǒng)?沉降例子：礦物處理...2.多相流模型FLUENT中描述兩相流的兩種方法:歐拉一歐拉法和歐拉一拉格朗日法，后面分別簡稱歐拉法和拉格朗日法。歐拉法即為兩相流模型，拉格朗日法即為離散相模型歐拉法著眼于空間的點(diǎn)，基本思想是考察空間一個(gè)點(diǎn)上的物理量及其變化。在歐拉方法中，F(xiàn)LUENT將不同的相被處理成互相貫穿的連續(xù)介質(zhì)。各相的體積率是時(shí)間和空間的連續(xù)函數(shù)，其體積分率之等于1。歐拉法中
5、兩相流模型包括:VOF(thevolumeoffluid)模型，混合模型和歐拉一歐拉模型VOF模型(VolumeofFluidModel)混合模型(MixtureModel)l歐拉模型(EulerianModel)2.1VOF模型(VolumeofFluidModel)?VOF模型用來處理沒有相互穿插的多相流問題，在處理兩相流中，假設(shè)計(jì)算的每個(gè)控制容積中第一相的體積含量為α1，如果α1=0，表示該控制容積中不含第一相，如果α1=1，則表示該控制容積中只含有第一相，如果0<α1<1，表示該控制容積中有兩相
6、交界面；?VOF方法是用體積率函數(shù)表示流體自由面的位置和流體所占的體積，其方法占內(nèi)存小，是一種簡單而有效的方法。VOF模型在應(yīng)用的過程中存在某些局限性:(l)在利用該模型進(jìn)行模擬時(shí)要求所有的控制體積必須被任何一種流體相或混合相所填滿，即不能存在無流體流動的區(qū)域;(2)只允許一相流體是可壓縮的;(3)很難對具有混合物料和反應(yīng)存在的流動進(jìn)行模擬;(4)相間存在較大速度差時(shí)，界面的速度精度會受到很大的影響。2.2混合模型(MixtureModel)混合模型(MixtureModel)是一種簡化的兩(多)相流模
7、型，它使用單流體方用于模擬各相有不同速度的兩(多)相流，但是假定了在短空間尺度上局部的，相之間的耦合很強(qiáng)。同時(shí)也用于模擬有強(qiáng)烈藕合的各向同性相流和各相以相度運(yùn)動的兩(多)相流?；旌夏Ｐ涂梢酝ㄟ^求解混合相的動量、連續(xù)性和能量，第二相的體積分率方程，以及相對速度的代數(shù)表達(dá)式模擬多相(fluldorculate)。典型的應(yīng)用包括低負(fù)載的粒子負(fù)載流，沉降，旋風(fēng)分離器以及氣相容很低的泡狀流?；旌衔锬Ｐ鸵部捎糜跊]有離散相相對速度的均勻多相流。...?用混合特性參數(shù)描述的兩相流場的場方程組稱為混合模型；?考慮了界面?zhèn)?/p>
8、遞特性以及兩相間的擴(kuò)散作用和脈動作用；使用了滑移速度的概念，允許相以不同的速度運(yùn)動；?用于模擬各相有不同速度的多相流；也用于模擬有強(qiáng)烈耦合的各向同性多相流和各相以相同速度運(yùn)動的多相流；?缺點(diǎn)：界面特性包括不全，擴(kuò)散和脈動特性難于處理。2.3歐拉模型(EulerianModel)歐拉一歐拉模型(Euler-EulerModel)是兩(多)相流中最復(fù)雜的兩(多)相流模型，也稱為雙流體模型。連續(xù)相與分散相被視為連續(xù)的一體。歐拉一歐拉模型對每一相都
