FLUENT中两相流、多相流中模型的的选择问题.doc

两相流：通常把含有大量固体或液体颗粒的气体或液体流动称为两相流；其中含有多种 尺寸组颗粒群为一个"相”，气体或液体为另一"相”，由此就有气一液，气一固，液一固等两 相流之分两相流的研究：对两相流的研究有两种不同的观点：一是把流体作为连续介质，而把 颗粒群作为离散体系；而另一是除了把流体作为连续介质外，还把颗粒群当作拟连续介质或 拟流体引入两种坐标系：即拉格朗日坐标和欧拉坐标，以变形前的初始坐标为自变量称为拉 格朗日Langrangian坐标或物质坐标；以变形后瞬时坐标为自变量称为欧拉Eulerian坐标 或空间坐标一 ■离散相模型FLUENT在求解连续相的输运方程的同时，在拉格朗日坐标下模拟流场中离散相的第二 相；J离散相模型解决的问题：煤粉燃烧、颗粒分离、喷雾干燥、液体燃料的燃烧等；J 应用范J围：FLUENT中的离散相模型假定第二相体积分数一般说来要小于10-12% (但 颗粒质量承载率可以大于10-12%，即可模拟离散相质量流率等/大于连续相的流动)；不适 用于模拟在连续相中无限期悬浮的颗粒流问题，包括：搅拌釜、流化床等；颗粒-颗粒之间的相互作用、颗粒体积分数对连续相的影响未考虑；J湍流中颗粒处理的两种模型：Stochastic Tracking,应用随机方法来考虑瞬时湍流速度对 颗粒轨道的影响；Cloud Tracking,运用统计方法来跟踪颗粒围绕某一平均轨道的湍流扩散。

通过计算颗粒的系统平均运动方程得到颗粒的某个“平均轨道” j二■多相流模型FLUENT中提供的模型：VOF 模型(Volume of Fluid ModelJ混合模型(Mixture Model)j欧拉模型(Eulerian Model) j1.VOF 模型(V olume of Fluid Model)VOF模型用来处理没有相互穿插的多相流问题，在处理两相流中，假设计算的每个控制 容积中第一相的体积含量为al，如果a仁0,表示该控制容积中不含第一相，如果a1=1， 则表示该控制容积中只含有第一相，如果0j

j3•欧拉模型(Eulerian Model)欧拉模型指的是欧拉一欧拉模型；j把颗粒和气体看成两种流体，空间各点都有这两种流体各自不同的速度、温度和密度， 这些流体其存在在同一空间并相互渗透，但各有不同的体积分数，相互间有滑移；j颗粒群与气体有相互作用，并且颗粒与颗粒之间相互作用，颗粒群紊流输运取决于与气 相间的相互作用而不是颗粒间的相互作用；J各颗粒相在空间中有连续的速度、温度及体积分数分布J怎样选择？1. VOF模型适合于分层流动或自由表面流；Mixture和Eulerian模型适合于流动中有混 合或分离，或者离散相的体积份额超过10%—12%的情况j2.Mixture模型和Eulerian模型区别如果离散相在计算域分布较广，采用Mixture模型；如果离散相只集中在一部分，使用 Eulerian 模型；j当考虑计算域内的in terphase drag laws时，Eulerian模型通常比Mixture模型能给出更 精确的结果；j从计算时间和计算精度上考虑。