2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、11.1.多相流動模式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:?氣液或者液液或者液液兩相流: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: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,

2、泥漿流,填充床,以及各向同性流。o流化床:由一個盛有粒子的豎直圓筒構(gòu)成,氣體從一個分散器導(dǎo)入筒內(nèi)。從床底不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)并穿過整個容器,從而使得顆粒在床內(nèi)得到充分混合。?液固兩相流固兩相流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,流動成為流化(fluidization)了的液固流動。o水力

3、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,是一個清晰可辨的交界面。?三相流三相流(上面各種情況的組合上面各種情況的組合)各流動模式對應(yīng)的例子如下: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

4、,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

5、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3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(EulerEulerModel)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

6、散相被視為連續(xù)的一體。歐拉一歐拉模型對每一相都建立動量方程和連續(xù)性方程,通過壓力和相間交換系數(shù)的藕合來計算求解。歐拉模型的應(yīng)用包括氣泡柱、顆粒懸浮以及流化床歐拉模型的應(yīng)用包括氣泡柱、顆粒懸浮以及流化床的模擬。有人將其成功地應(yīng)用歐拉模型模擬了鼓泡塔中兩鼓泡塔中兩(多)相流的模擬及氣泡聚并和破碎相流的模擬及氣泡聚并和破碎的影響。??歐拉模型指的是歐拉—?dú)W拉模型;??把顆粒和氣體看成兩種流體,空間各點(diǎn)都有這兩種流體各自不同的速度、溫度和密度,

7、這些流體其存在同一空間并相互滲透,但各有不同的體積分?jǐn)?shù),相互間有滑移;??顆粒群與氣體有相互作用,并且顆粒與顆粒之間相互作用,顆粒群紊流輸運(yùn)取決于與氣相間的相互作用而不是顆粒間的相互作用;??各顆粒相在空間中有連續(xù)的速度、溫度及體積分?jǐn)?shù)分布。幾種多相流模型的選擇??VOF模型適合于分層流動或自由表面流;??Mixture和Eulerian模型適合于流動中有混合或分離,或者離散相的體積份額超過10%-12%的情況。Mixture模型和Eu

8、lerian模型區(qū)別??如果離散相在計算域分布較廣,采用Mixture模型;如果離散相只集中在一部分,使用Eulerian模型;??當(dāng)考慮計算域內(nèi)的interphasedraglaws時,Eulerian模型通常比Mixture模型能給出更精確的結(jié)果;??從計算時間和計算精度上考慮。拉格朗日法拉格朗日法著眼于流體的質(zhì)點(diǎn),基本思想是跟蹤每個流體質(zhì)點(diǎn)在流動過程中的運(yùn)動全過程,記錄每個質(zhì)點(diǎn)在每一時刻、每一位置的各個物理量及變化。在拉格朗日方法

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