Fluent多相流模型选择与设定.docx
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"Fluent多相流模型选择与设定" Fluent 多相流模型是指在计算流体力学(CFD)中模拟多相流动的一种方法。多相流动是指在一个流体中存在两个或多个不同的相互作用的流体,例如气液两相流、气固两相流、液固两相流等。 在 Fluent 中,多相流模型可以分为四类:气液两相流、气固两相流、液固两相流和三相流。每种模型都有其特点和应用场景。 气液两相流模型可以分为四种:气泡流动、液滴流动、活塞流动和分层自由面流动。气泡流动是指在连续流体中的气泡流动,例如气穴、蒸发和浮选。液滴流动是指在连续气体中的液滴流动,例如抽吸、喷雾和燃烧室。活塞流动是指在连续流体中的大尺度气泡流动,例如管道或容器中的气泡流动。分层自由面流动是指由明显的分界面隔开的非混合流体流动,例如分离器中的晃动和核反应装置中的沸腾和冷凝。 气固两相流模型可以分为三种:充满粒子的流动、气动输运和流化床。充满粒子的流动是指在连续气体流动中有离散的固体粒子,例如沙子的流动和泥浆流动。气动输运是指流动模式依赖诸如固体载荷、雷诺数和粒子属性等因素。流化床是指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。 液固两相流模型可以分为两种:泥浆流和水力运输。泥浆流是指流体中的颗粒输运,例如泥浆输运和矿物处理。水力运输是指在连续流体中密布着固体颗粒,例如矿物处理和生物医学与物理化学中的流体系统。 在 Fluent 中,多相流模型可以使用欧拉一欧拉法和欧拉一拉格朗日法来描述两相流。欧拉法即为两相流模型,拉格朗日法即为离散相模型。欧拉法着眼于空间的点,基本思想是考察空间一个点上的物理量与其变化。在欧拉方法中,Fluent 将不同的相被处理成互相贯穿的连续介质。 VOF 模型(Volume of Fluid Model)是 Fluent 中的一种多相流模型,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 α1,如果 α1=0,表示该控制容积中不含第一相,如果 α1=1,则表示该控制容积中只含有第一相,如果 0<α1<1,表示该控制容积中有两相交界面。 VOF 方法是用体积率函数表示流体自由面的位置和流体所占的体积,其方法占存小,是一种简单而有效的方法。VOF 模型在应用的过程中存在某些局限性:在利用该模型进行模拟时要求所有的控制体积必须被任何一种流体相或混合相所填满,即不能存在无流体流动的区域;只允许一相流体是可压缩的;很难对具有混合物料和反应存在的流动进行模拟;相间存在较大速度差时,界面的速度精度会受到很大的影响。 混合模型(Mixture Model)是一种简化的两(多)相流模型,它使用单流体方用于模拟各相有不同速度的两(多)相流,但是假定了在短空间尺度上局部的,相之间的耦合很强。同时也用于模拟有强烈藕合的各向同性相流和各相以相度运动的两(多)相流。 欧拉模型(Eulerian Model)是 Fluent 中的一种多相流模型,用来描述两相流的运动规律。欧拉模型着眼于空间的点,基本思想是考察空间一个点上的物理量与其变化。在欧拉方法中,Fluent 将不同的相被处理成互相贯穿的连续介质。 Fluent 多相流模型可以分为四类:气液两相流、气固两相流、液固两相流和三相流。每种模型都有其特点和应用场景。在选择多相流模型时,需要根据实际情况和需求选择合适的模型,以获得准确的模拟结果。
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