COMSOL Multiphysics模拟浓悬浮液的两相流.pdfVIP

COMSOL Multiphysics COMSOL Multiphysics 计算流体力学：浓悬浮液的两相流模拟 中仿科技技术部 中仿科技技术部 中仿科技专业信息化软件及技术咨询公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@ 模型背景 液固混合物（悬浮物）在很多工业领域中都非常重要，象油气精炼、 造纸、食品加工、浆体输送、和废水处理。已经发展了几种不同的模 拟方法，从离散的、基于粒子的方法到宏观的、半经验两相流描述。 当固体颗粒数量有限时，基于粒子的方法是合适的。另一方面，当存 在很多粒子时，使用宏观的、或平均的模型追踪相的体积比会更好。 本案例说明怎样在COMSOL Multiphysics 使用混合物模型应用模式 建立一个宏观的两相流模型。这个模型依据参考 1, 2和3中描述的“扩 散通量”模型，适合于固体颗粒浓度很高的液固混合物。说明了不仅 浮力效应使粒子移动，而且也有剪切诱导的移动，即粒子向更低剪切 率区域移动的趋势。 1. R.J. Phillips, R.C. Armstrong, R.A. Brown, A.L. Graham, and J.R. Abbot, “A constitutive equation for concentrated suspensions that accounts for shear-induced particle migration,” Phys. Fluids A, vol. 4, pp. 30–40, 1992. 2. R. Rao, L. Mondy, A. Sun, and S. Altobelli, “A numerical and experimental study of batch sedimentation and viscous resuspension,” Int. J. Num. Methods in Fluids, vol. 39, pp. 465–483, 2002. 3. S.R. Subia, M.S. Ingber, L.A. Mondy, S.A. Altobelli, and A.L. Graham, “Modelling of concentrated suspensions using a continuum constitutive equation,” J. Fluid Mech., vol. 373, pp. 193–219, 1998. 中仿科技专业信息化软件及技术咨询公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@ 模型几何、控制方程及边界条件 模型模拟了由轻固体颗粒构成的浓悬浮液的流动，固 体颗粒放在两个同心圆柱体的中间。内部圆柱体旋 转，外部圆柱体固定不动。 悬浮液的动力学可以通过混合物的动量传输方程、一 个连续性方程、和固相体积比的传输方程进行模拟。 混合模型应用模式自动建立这些方程。 中仿科技专业信息化软件及技术咨询公司 www.CnT CnTech Co.,Ltd Leading Engineering Virtual Proto