多相流算例 多相流模拟介绍 在自然界和工程问题中会遇到大量的多相流动。物质一般具有气态、液态和固态三相，但是多相流系统中相的概念具有更为广泛的意义。在多项流动中，所谓的“相”可以定义为具有相同类别的物质，该类物质在所处的流动中具有特定的惯性响应并与流场相互作用。 多相流动模式 根据多相流系统中相的概念，按照下面的原则对多相流分成如下几类： • 气-液或者液-液两相流： o 气泡流动：连续流体中的气泡或者液泡。 o 液滴流动：连续气体中的离散流体液滴。 o 活塞流动: 在连续流体中的大的气泡 o 分层自由面流动：由明显的分界面隔开的非混合流体流动。 • 气-固两相流： o 充满粒子的流动：连续气体流动中有离散的固体粒子。 o 气动输运：流动模式依赖诸如固体载荷、雷诺数和粒子属性等因素。最典型的模式有沙子的流动，泥浆流，填充床，以及各向同性流。 o 流化床：由一个盛有粒子的竖直圆筒构成，气体从一个分散器导入筒内。从床底不断充入的气体使得颗粒得以悬浮。改变气体的流量，就会有气泡不断的出现并穿过整个容器，从而使得颗粒在床内得到充分混合。 • 液-固两相流 o 泥浆流：流体中的颗粒输运。液-固两相流的基本特征不同于液体中固体颗粒的流动。在泥浆流中，Stokes 数通常小于 1。当 Stokes 数大于 1 时，流动成为流化（fluidization）了的液-固流动。 o 水力运输: 在连续流体中密布着固体颗粒 o 沉降运动: 在有一定高度的成有液体的容器内，初始时刻均匀散布着颗粒物质。随后，流体将会分层，在容器底部因为颗粒的不断沉降并堆积形成了淤积层，在顶部出现了澄清层，里面没有颗粒物质，在中间则是沉降层，那里的粒子仍然在沉降。在澄清层和沉降层中间，是一个清晰可辨的交界面。 • 三相流 (上面各种情况的组合) 多相系统的例子 各流动模式对应的例子如下： • 气泡流例子：抽吸，通风，空气泵，气穴，蒸发，浮选，洗刷 • 液滴流例子：抽吸，喷雾，燃烧室，低温泵，干燥机，蒸发，气冷，刷洗 • 活塞流例子：管道或容器内有大尺度气泡的流动 • 分层自由面流动例子： 分离器中的晃动，核反应装置中的沸腾和冷凝 • 粒子负载流动例子：旋风分离器，空气分类器，洗尘器，环境尘埃流动 • 风力输运例子：水泥、谷粒和金属粉末的输运 • 流化床例子：流化床反应器，循环流化床 • 泥浆流例子：泥浆输运，矿物处理 • 水力输运例子：矿物处理，生物医学...
