实用多相流数值模拟

FLUENT计算两相流相关问题：

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；

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。 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；

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； 应用范围：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； 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

多相流理论与应用

大作业

学 院： 机 械 工 程 学 院 专 业： 动力工程 班 级： 研13级7班 学 号： 2111302232 学生姓名： 顾桢标 指导老师： 马艺 提交日期： 2013年 6 月 10 日

多相流学习报告

——我和多相流

1. 多相流理论发展

在1914年，全球范围内就已经出现对气液混合物的研究，包括多种经典的计算井筒压力梯度的方法。

1963年的Duns-Ros方法、1965年Hagedorn-Brown方法、1967年的Orkiszewski方法、1972年的Aziz-Govier方法、1973年的Beggs-Brill方法、1986年的Hasan-Kabir方法等。但是由于其流动机理的复杂性及其不同压力和温度下的流体性质参数计算结果准确性低的限制，使得一直没有一种准确性高、适应性广、能够满足工程计算需要的方法。

近几年，多相流理论又出现新的进展。2001年，Kaya等人把前人的力学模型进行了总结与修正，首

圆柱绕流的数值模拟

张玉静 20070360204 过控（2）班 化工与能源学院

摘 要:使用计算流体力学软件FLUENT,模拟均匀来流绕固定圆柱的流动,模拟雷诺数为5，20,40,100时的绕流流动, 得到流场的流函数等值线图和速度矢量图。计算结果表明:当雷诺数增加时,流动表现出一系列不同的构造。当Re=5时，流动不发生分离,其后未形成旋涡，当Re=20,40,100时，流体发生分离，其后形成旋涡，且旋涡随着Re的增大而增大。利用计算流体力学软件FLUENT可以成功地模拟圆柱绕流问题,反映出流动特性。 关键词:圆柱绕流；FLUENT；雷诺数

Abstract:Uniform flow around a mounting cylinder is simulated with the application of FLUENT software while Reynolds number is 5,20,40,100. Stream function and velocity vector distributions are indicated. The results show that a series of construction

圆柱绕流的数值模拟

张玉静 20070360204 过控（2）班 化工与能源学院

摘 要:使用计算流体力学软件FLUENT,模拟均匀来流绕固定圆柱的流动,模拟雷诺数为5，20,40,100时的绕流流动, 得到流场的流函数等值线图和速度矢量图。计算结果表明:当雷诺数增加时,流动表现出一系列不同的构造。当Re=5时，流动不发生分离,其后未形成旋涡，当Re=20,40,100时，流体发生分离，其后形成旋涡，且旋涡随着Re的增大而增大。利用计算流体力学软件FLUENT可以成功地模拟圆柱绕流问题,反映出流动特性。 关键词:圆柱绕流；FLUENT；雷诺数

Abstract:Uniform flow around a mounting cylinder is simulated with the application of FLUENT software while Reynolds number is 5,20,40,100. Stream function and velocity vector distributions are indicated. The results show that a series of construction

多相流技术课程复习

一、基本概念： 1. 连续介质模型 2. 流体的压缩性

3. 牛顿粘性定律，粘性 4. 流线和迹线

5. 恒定流动与非恒定流动 6. 系统和控制体 7. 多相流

8. 颗粒流体力学基本概念 9. 颗粒的自由沉降、离心沉降 10. 颗粒流态化

11. 热流量和热流密度 12. 传导、对流、辐射

13. 傅立叶定律、牛顿冷却公式、辐射定律 14. 凝结传热

15. 热辐射能量的表示方法 16. 传质过程、分子扩散

17. 作用在流体上的力：质量力、表面力；流体中粒子的受力情况

二、计算

1. 牛顿粘性定律的应用 2. 流体静力学的应用 3. 伯努利方程的应用 4. 传热过程计算

三、例题

1. 流体的特点。影响流体（气体、液体）粘度的因素有哪些。 2. 导热系数的单位是什么？单位面积的导热热阻的单位是什么？

3. 温度梯度的概念？温度梯度表示温度场内的某一点等温面上什么方向的温

度变化率?

4. 对流换热系数为1000W/（m2?K）、温度为77℃的水流经27℃的壁面，其对

流换热的热流密度为（ ） A.8×104W/m2 B.6×104W/m2 C.7×104W/m2 D.5×104W/

多相流模型经验谈

多相流的介绍：

Currently there are two approaches for the numerical calculation of multiphase flows: the Euler-Lagrange approach and the Euler-Euler approach.

The Euler-Lagrange Approach:The Lagrangian discrete phase model in FLUENT follows the Euler-Lagrange approach, this approach

is inappropriate for the modeling of liquid-liquid mixtures, fluidized beds, or any application where the volume fraction

of the second phase is not negligible.

The Euler-Euler Approach: In FLUENT, three different Euler-Euler multiphase

　第31卷第5期

　2006年10月煤　　炭　　学　　报JOURNALOFCHINACOALSOCIETYVol.31　No.5　Oct.　2006　　　文章编号:0253-9993(2006)05-0627-04

DSM重介质旋流器流场的数值模拟

刘　峰1,2,钱爱军,郭秀军22

(11中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京　100083;21煤炭科学研究总院唐山分院,河北唐山　063012)

摘　要:采用计算流体力学软件,选用RSM湍流数值计算模型,对DSM型重介质旋流器的流场进行了数值模拟.研究了DSM型重介质旋流器流场的速度分布、密度分布和压力分布,得出4点结论:旋流器内的流体沿着溢流管的外侧向下流动,使旋流器分选时存在短路流,降低了旋流器的分选效率.旋流器内的轴向速度越接近中心越高,大约在旋流器半径的中部通过零点,所有速度为零的个点形成了零轴速包络面(LZVV).,在空气柱附近达到最大值,然后逐步下降到最低点.由于回流的作用,了空气柱,空气柱截面直径大约为溢流口直径的016.

关键词:DSM重介质旋流器;速度场分布;中图分类号:TD92217　　　文献标识码:NumericalsimiintheDSMheavymediumcyclone

　第31卷第5期

　2006年10月煤　　炭　　学　　报JOURNALOFCHINACOALSOCIETYVol.31　No.5　Oct.　2006　　　文章编号:0253-9993(2006)05-0627-04

DSM重介质旋流器流场的数值模拟

刘　峰1,2,钱爱军,郭秀军22

(11中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京　100083;21煤炭科学研究总院唐山分院,河北唐山　063012)

摘　要:采用计算流体力学软件,选用RSM湍流数值计算模型,对DSM型重介质旋流器的流场进行了数值模拟.研究了DSM型重介质旋流器流场的速度分布、密度分布和压力分布,得出4点结论:旋流器内的流体沿着溢流管的外侧向下流动,使旋流器分选时存在短路流,降低了旋流器的分选效率.旋流器内的轴向速度越接近中心越高,大约在旋流器半径的中部通过零点,所有速度为零的个点形成了零轴速包络面(LZVV).,在空气柱附近达到最大值,然后逐步下降到最低点.由于回流的作用,了空气柱,空气柱截面直径大约为溢流口直径的016.

关键词:DSM重介质旋流器;速度场分布;中图分类号:TD92217　　　文献标识码:NumericalsimiintheDSMheavymediumcyclone

国外多相流泵的研究进展张武高

薛敦松10 2

(石油大学;北京昌平摘要:分析了多相混输的优点及广阔应用前景构型式,

0 )

,

介绍了目前国外开发应用的几种多相流泵的原理及结。

井简述了多相流泵的实测结果以及模拟计算方法

关键词

:

多相流泵

旋转动力式泵

容积式泵

综述。

费用

一般

,

多相流泵的可靠性要求较高牢固可靠。

,

因

1

引

言,

而结构简单以远距,

,

多相混输系统不采用预分离装置多相混输系统在深水边际油田中

,

因而所

有多相流泵都应能输送含有固体颗粒的含气率范围很广的多相流.

离输送未经预处理的含油气水的井流为特征特别是对小储量的卫星井的开发一种方式。

由于井流的平均密度对多,

,

是最经济的

相流泵的技术性能影响很大

进

口密度的剧烈,

多相混输系统的关键技术是多相流,

变动往往引起输出扭矩与轴功率的波动应尽可能使进可靠性。

因而

泵

.

到目前为止

国外多相流泵已成功应用于.

口

混合物均匀

,

从而提高系统的

近海油田及浅海平台油井也已发展到验收鉴定阶尽

水下多相混输系统,

。

不论是用于陆上还是近海平台比,

多相混输,

2

多相流泵的主要类型

系统与目前广泛采用的气液两相流分离系统相最显著的优点在于其结构简单操作方、

加压未经处理井液的技术关键在于;解决油井天然驱动压力不足以及克服管路阻力损失统,.

便泵

。

多相混输系统减

12

第32卷第5期　

2010年5月舰　船　科　学　技　术

SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYVol.32,No.5

May,2010

二维圆柱绕流的离散涡数值模拟

陈　伟

1,2

,宗　智

1,2

(1.大连理工大学船舶工程学院,辽宁116024;2.,)

,,。摘　要:　,,数值模拟了大雷诺数条件下的二维圆柱绕流流场。,2种模型在处理此类问题时的经济和适用性。利用镜像法模拟,说明还需要对流函数模型进行更为精确的描述。

关键词:离散涡;圆柱绕流;奇点;CFD

中图分类号:　O35711　　　文献标识码:　A

文章编号:　1672-7649(2010)05-0111-05　DOI:1013404/j1issn11672-7649120101051028

Numericalsimulationoftwo2dimensionalflowaroundcircularcylinder

usingdiscretevortexmethod

CHENWei,ZONGZhi

(1.DepartmentofNavalArchitecture,DalianUniversityofTechnology,Dalian116024,China;2.StateKeyLaboratoryo