全版Fluent视频教材文本08之物理模型.pptx

概要
多相流模型
Discrete phase model
Eulerian model
Mixture model
Volume-of-fluid model
化学反应模型
Eddy dissipation model
Non-premixed, premixed and partially bustion models
Detailed chemistry models
Pollutant formation
Surface reactions
动网格
Single and multiple reference frames
Mixing planes
Sliding meshes
Dynamic meshes
Six-degree-of-freedom solver
多相流模型
简介
相具有可定义的边界,对周围流场有特定的动力响应
相一般分为固体、液体和气体,但也指其他形式:有不同化学属性的材料,但属于同一种物理相(如液-液)
多相流体系统分为一种主流体相和多种次流体相
其中一种流体是连续的(主流体)
其他相是离散的,存在于连续相中
可以有多种次流体相,代表不同尺寸的颗粒
Primary Phase
Secondary phase(s)
多相流体系
气泡流–连续液体中存在离散的气泡,如气体吸收器,蒸发设备,鼓泡设备
液滴流–连续气体中的离散液滴,如喷雾器、燃烧器
柱塞流–连续液体中的大尺度气泡
分层/ 自由表面流–不相溶的流体被清晰的界面分开,如自由表面流
颗粒流–连续气体中的离散固体颗粒,如旋风分离器,空气净化器,吸尘器
流化床–流化床反应器
泥浆流–液体中的固体颗粒,固体悬浮、沉积、液力输运
气/液
液/液
气/固
液/固
Pneumatic Transport,
Hydrotransport, or Slurry Flow
Fluidized Bed
Sedimentation
Stratified / Free-
Surface Flow
Slug Flow
Bubbly, Droplet, or
Particle-Laden Flow
FLUENT中的多相流模型
FLUENT 包括四种不同的多相流模型:
Discrete Phase Model (DPM)
Volume of Fluid Model (VOF)
Eulerian Model
Mixture Model
选择合适的模型非常重要
取决于流体是分层的还是离散的-两相间的长度尺度界定这个区别
Stokes数(颗粒松弛时间和流体特征时间的比例)也应该考虑进来where and .
DPM 例子-喷雾干燥
喷雾干燥包括液体以雾状方式喷入加热的容器中,用DPM模拟流动、传热、传质过程
Contours of Evaporated Water
Stochastic Particle Trajectories for Different Initial Diameters
Initial particle
Diameter: 2 mm
mm
mm
欧拉模型的例子–三维气泡床
Liquid Velocity Vectors
Isosurface of Gas
Volume Fraction =
z = 5 cm
z = 10 cm
z = 15 cm
z = 20 cm
欧拉模型中的粒状选项
当存在高浓度的固体颗粒时,会导致颗粒间高频率的碰撞,此时应选Granular
假设颗粒的行为类似一团密集分子的碰撞行为,对颗粒相使用分子云理论
应用这个理论后,连续相和颗粒相的动量方程都增加了附加应力
这些应力(颗粒“粘性”, “压力”等.) 由颗粒速度脉动强度确定
伴随颗粒速度脉动的动能由拟热“pseudo-thermal”或颗粒温度代表
不考虑颗粒的弹性变形
Contours of Solids Volume
Fraction for High VelocityGas/Sand Production
Gas / Sand
Gas
Gravity
混合模型案例–气体鼓泡
用混合模型模拟氮气喷入混合器中的流动,用MRF方法模拟旋转叶片的效应
FLUENT 很好的模拟了气体的停顿和搅动过程。
Animation of Gas Volume Fraction Contours
Water Velocity Vectors on a Central Plane at t = 15 sec.
VOF 案例–汽车油箱晃动
模拟不同加速条件下,液体在汽车油箱中的自由液面晃动
模拟显示油箱底部的挡板可以保持入油口浸没在油中,如果没有挡板时,入油