fluent多相流模型

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—液，气—固，液—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；?

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；?

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

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

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/

第十章

各小节的具体内容是： 10．1 10．2 10．3 10．4 10．5 10．6 10．7 10．8 10．9

简介 选择湍流模型 Spalart-Allmaras 模型 标准、RNG和k-e相关模型 标准和SST k-ω模型 雷诺兹压力模型 大型艾迪仿真模型 边界层湍流的近壁处理 湍流仿真模型的网格划分 湍流模型问题的解决方法

湍流模型

本章主要介绍Fluent所使用的各种湍流模型及使用方法。

10．10 湍流模型的问题提出 10．11

10．12 湍流模型的后处理

10．1 简介 湍流出现在速度变动的地方。这种波动使得流体介质之间相互交换动量、能量和浓度变化，而且引起了数量的波动。由于这种波动是小尺度且是高频率的，所以在实际工程计算中直接模拟的话对计算机的要求会很高。实际上瞬时控制方程可能在时间上、空间上是均匀的，或者可以人为的改变尺度，这样修改后的方程耗费较少的计算机。但是，修改后的方程可能包含有我们所不知的变量，湍流模型需要用已知变量来确定这些变量。 FLUENT 提供了以下湍流模型： ·Spalart-Allmaras 模型 ·k-e 模型 －标准k-e 模型 －Renormalizatio

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

1.多相流动模式

我们可以根据下面的原则对多相流分成四类： ? 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

一两端带法兰弯管置于大空间内，管外壁与空气发生自然对流换热；内通烟气并与管内壁发生强制对流换热。结构和尺寸及其它条件如图。计算任务为用计算流体力学/计算传热学软件Fluent求解包括管内流体和管壁固体在内的温度分布，其中管壁分别采用薄壁和实体壁两种方法处理。 所需的边界条件采用对流换热实验关联式计算。

要求在发动机数值仿真实验室的计算机上完成建立几何模型、生成计算网格、建立计算模型、提交求解、和结果后处理等步骤，并分别撰写计算任务的报告，计算报告用计算机打印。

计算报告包括以下与计算任务相关的项目和内容：

(1) ............................... 传热过程简要描述 包括传热方式、流动类型等； (2)计算方案分析 包括所求解的控制方程及其简化、边界条件及其确定方法和主要计算过程；

(3)计算网格简报 包括网格划分方案、单元拓扑、单元和节点数量、网格质量等；

(4)计算模型描述 包括流体物性、边界条件、湍流模型、辐射模型及近壁处理等；

(5)求解过程简报 包括求解方法、离散格式、迭代过程监控、收敛准则等； (6) ...............................................

做了好几个月的搅拌机械,过程中走了一些弯路,知道初学者的艰辛,今天抽时间把简单的实例简单总结一下,提供给有用的人.

1 建模

a.搅拌桨的生成- f$ Z3 ?* A4 v+ Q$ q9 w) l2 { b.搅拌釜的生成! r* b$ p5 v1 y, u: W9 B8 B c.网格划分1 f# [* L% c\

1)这里对静止区域和2个转动区域进行网格划分 P\ 2）网格质量的检查; E7 G2 {$ c+ b g, { d.边界条件的设置 1）设置实体区域，这里要设置3个实体区域：静止区域（zone sta），转动区域上1（zone 1 ），转动区域下2（zone 2）；

2）设置边界条件：这里要设置之前编号号的12个面为interfac，搅拌轴其他的区域(axis)为wall,自由液面（water face）为symmetry,通气管入口（gasinlet）为速度进口（在gamit中没有velocity inlet类型。在fluent可以改），他们的设置同前面；2 a# t+ `3 t S) r 3）点击标题栏的solver-----fluent 5/6即选择运算器为fluent;) W& T% E* A: [. R e.保存与