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