氣固兩相湍流模型的分類

1、氣固兩相湍流模型的分類對(duì)兩相流的研究有兩種不同的觀點(diǎn)：一是把流體作為連續(xù)介質(zhì)，在歐拉坐標(biāo)系內(nèi)加以描述，而把顆粒群作為離散體系，在拉氏坐標(biāo)系內(nèi)加以描述；而另一是除了把流體作為連續(xù)介質(zhì)外，還把顆粒群當(dāng)作擬連續(xù)介質(zhì)或擬流體，兩相在空間共存和互相滲透，兩相都在歐拉坐標(biāo)系內(nèi)加以描述。不同觀點(diǎn)描述兩相流所得數(shù)學(xué)模型也不同，目前常用的模擬模型有：?jiǎn)瘟黧w模型（無(wú)滑移模型）、小滑移模型、雙流體模型（多流體模型或滑移－擴(kuò)散的多連續(xù)介質(zhì)模型）、顆粒軌道模型。

2、單流體模型單流體模型把單相流體力學(xué)概念直接推廣到兩相流中，把含有顆粒群流體看成一個(gè)單一的流體，提出了一種模擬氣粒兩相流動(dòng)簡(jiǎn)化模型，即單流體模型或無(wú)滑移模型。與單相流體流動(dòng)方程相比，單流體模型僅增加了幾個(gè)顆粒相連續(xù)方程（類似于氣相組分?jǐn)U散方程），并在氣相方程中增加了顆粒源項(xiàng)，因此該模型相當(dāng)簡(jiǎn)單。該模型的主要優(yōu)點(diǎn)是處理方法簡(jiǎn)單，計(jì)算方便。其缺點(diǎn)是未考慮顆粒相及氣相之間的阻力作用（即假設(shè)氣體與顆粒之間無(wú)速度和溫度滑移），以及認(rèn)為顆粒擴(kuò)散系數(shù)和

3、氣體擴(kuò)散系數(shù)相等，與實(shí)際的氣固兩相流動(dòng)情況差異很大，故目前應(yīng)用的較少。小滑移模型小滑移模型小滑移模型則是在單流體模型的基礎(chǔ)上發(fā)展的，在此模型中，或者顆粒相對(duì)流體流動(dòng)的影響被認(rèn)為是小擾動(dòng)，或者該影響被完全忽略。模型中假設(shè)顆粒的運(yùn)動(dòng)單純由流體流動(dòng)引起，流體與顆粒的速度滑移相對(duì)于平均流動(dòng)來(lái)說(shuō)是小量，這一滑移是顆粒擴(kuò)散的結(jié)果。它考慮了顆粒的滑移并涉及了顆粒和氣相間因滑移而引起的阻力，從而增加了顆粒群的動(dòng)量方程，但求解典型程序仍與無(wú)滑移模型相同。

4、其優(yōu)點(diǎn)是考慮了顆粒的湍流擴(kuò)散、湍流粘性以及滑移引起的阻力，相對(duì)接近于實(shí)際情況。雙流體模型雙流體模型該模型的出發(fā)點(diǎn)是把顆粒群和氣體都作為連續(xù)介質(zhì)，兩者相互滲透組成雙流體或多流體系統(tǒng)，在歐拉坐標(biāo)系下考察氣粒兩相流動(dòng)，即歐拉—?dú)W拉模擬湍流兩相流動(dòng)。近年來(lái)雙流體模型已用于模擬一維非定常水汽兩相流、炮膛內(nèi)非定常二維湍流氣粒兩相流、氣粒兩相射流、有蒸發(fā)的液霧氣體射流、閉式同軸射流中氣體液霧流動(dòng)與燃燒、帶有或不帶高速射流的突擴(kuò)燃燒室中二維及三維湍流回

5、流氣粒兩相流動(dòng)和燃燒、四角噴燃爐中三維湍流旋流回流氣粒兩相流動(dòng)和流化床中二維氣化過(guò)程等。顆粒軌道模型顆粒軌道模型顆粒軌道模型可分為：顆粒群軌道模型和隨機(jī)軌道模型。前者假設(shè)不存在顆粒擴(kuò)散，而后者利用MonteCarlo法計(jì)算，考慮了顆粒擴(kuò)散。顆粒軌道模型的主要優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算工作量小，對(duì)有蒸發(fā)、揮發(fā)和異相反應(yīng)的顆粒相復(fù)雜經(jīng)歷時(shí)，能較好的追蹤顆粒的運(yùn)動(dòng)，顆粒相用拉格朗日處理數(shù)值計(jì)算也不會(huì)產(chǎn)生偽擴(kuò)散。其缺點(diǎn)是對(duì)顆粒湍流擴(kuò)散缺乏較好的處理方法，不能全