主要内容
1. 有限体积法
2. Fluent中的多相流动模型
3. 流场中颗粒的受力分析
4. 单颗粒及颗粒群的阻力
5. 气-液两相流相界面迁移过程的数值模拟方法
6. 管外多相流
7. 管内多相流
1. 有限体积法
不同的CFD方法都基于流体动力学的基本控制方程——连续方程、动量方程和能量方程,即满足质量守恒、动量守恒(Newton第二定律)、能量守恒(热力学第一定律)。
在现代的CFD文献中,将连续方程、动量方程和能量方程统称为NS方程。NS方程有不同的形式,控制体上,守恒型积分方程的通用形式可写为:
上式中各项依次为:瞬态项、对流项、扩散项、源项。
如果将上面的控制体V改为无穷小微元,则可推出守恒形式的微分方程,其通用形式如下:
湍流模型:
描述流体运动状态的一个重要参数为Reynolds数:
其中,U为特征速度,L为特征长度,n为流体的运动粘性系数。该参数反映了流体的粘性作用,其数值反映惯性力和粘性力的比值。
层流(流速较低)、湍流(流动区域的速度随时间发生不规则的、脉动的变化)。
直接数值模拟方法(Direct Numerical Simulation):直接求解三维瞬态控制方程的方法,需要划分精细的空间网格,采用很小的时间步长,计算量很大。
Reynolds平均法:用时间平均值与脉动值之和代替流动变量,将其代入基本控制方程,并对时间取平均,得到Reynolds湍流方程,一般形式如下: