多相流模型——Fluent入门培训(安世亚太).pptx

多相流模型FLUENT入门培训

IntroductoryFLUENTNotesFLUENTv6.3December2006简 介相是指在流场或者位势场中，具有相同的边界条件和动力学特性的同类物质.相一般分为固体，液体，气体，同时也有其它的定义形式:– 具有不同化学属性的材料，但具有相同的状态和相（例如：液体－液体，油－水）液体由原相（primary）和次相的混合相（secondary）组成原相(primary)可以认为是连续介质次相(secondary)认为是分散在原相中可能有很多混合相以不同的大小分布在不同的位置相反,多组分流（成分输运）是一种可以用单一的速度和温度来定义所有成分的流动。PrimaryPhaseSecondaryPhase

IntroductoryFLUENTNotesFLUENTv6.3December2006选择多相流模型为能选择合理的模型，用户需要推理得到下列形式的一些流动参数:流动域微粒(连续介质中的气泡，液滴和固体颗粒)分层(流体分界面的长度和域的长度成正比)多相湍流模型在颗粒流动中，可以估计出颗粒体积填充量Stokes数

IntroductoryFLUENTNotesFLUENTv6.3December2006多相流的各种形式气泡流－连续液体介质中的离散气泡，例如：减震器，蒸发器，喷射装置。液滴流－连续气体介质中的离散液滴，例如：喷雾器，燃烧室活塞流－大的气泡在连续液体中层流/自由表面流－不能混合的流体有清晰的分离面，例如：自由表面流粒子流－连续液体中的固体颗粒，例如：旋转分离器，空气清新器，吸尘器，尘埃环境流流动层－流动层反应堆泥浆流–液体中的质点流，固体悬浮液，沉淀，和水力输运Gas/LiquidLiquid/LiquidGas/SolidLiquid/SolidSlugFlowBubbly,Droplet,orParticle-LadenFlowStratified/Free-SurfaceFlowPneumaticTransport,Hydrotransport,orSlurryFlowSedimentationFluidizedBed

IntroductoryFLUENTNotesFLUENTv6.3December2006填充体积和微粒填充体积–分散型或者密集型– 这个和混合相（secondaryphase）的体积分数有关– 分散型(10%),内部颗粒间的距离大于颗粒直径两倍，因此，颗粒间的相互作用可以忽略。密集型–散布率和连续相惯量?? ???1,twowaycoupling????1,onewaycouplingcont cont?part?partVolumeFraction???Volumeofthephaseinacell/domainVolumeofthecell/domainVprimaryVcellVsecondary演示者2008-09-1008:51:19--------------------------------------------LightParticulateloading10%

10%Moderateloading50%

Highparticulateloading50%

IntroductoryFLUENTNotesFLUENTv6.3December2006多相流中的湍流模型多相流中的湍流模型非常具有挑战性。如今，单相湍流模型（例如k–ε和RSM）只是用在基础相的湍流模型计算中。考虑到混合相，湍流方程需要更多的项来建立湍流模型。如果相离散而且密度比例为1，或者颗粒分布是分散性，混合物质便可以用单相模型来表达。其它情况时，可能依然使用单相模型，或者使用“粒子成分修正”模型。

IntroductoryFLUENTNotesFLUENTv6.3December2006Stokes数系统载入媒介粒子时，根据Stokes数选择合适的模型。– Stokes数(St)是粒子(分散内相)时间松弛系数(τd)和流动特征时间比例(τc)的比值。D和U是问题中的特征长度和速度标量。如果St1,粒子流动将会跟随流场流动。如果St1,粒子流动独立于流场流动。St??dc? d d其中.?d18?? d2?cDUc，? ?

IntroductoryFLUENTNotesFLUENTv6.3December2006混合物质相在FLUENT中所有的混合模型，任何相都可以看成是由一种材料或者由混合物