氣液固三相湍流變動的數(shù)值模擬.pdf

1、氣液固三相流動是多相流體力學(xué)中非常重要和難以解決的問題之一，由于多相流的復(fù)雜湍流變動，目前對于多相流的研究，重點還在于兩相流，對三相湍流變動正在開展和進(jìn)行中。本文是在氣固兩相湍流變動的基礎(chǔ)上，增加液相，分析液相的加入對氣固湍流變動的影響，為氣液固三相湍流變動研究的開展做鋪墊。文中用基于Realizable e-k方程湍流模型的RANS模擬和極細(xì)的網(wǎng)格系，對顆粒的氣液兩相繞流進(jìn)行了定常三維數(shù)值模擬（僅限圓球雷諾數(shù)R＝d eprrel p

2、Um不小于400）。在單圓球的氣液兩相繞流模擬中發(fā)現(xiàn)：液相的加入減緩了中心線上流向速度的恢復(fù),增強(qiáng)了顆粒尾渦效應(yīng)，并且氣相湍動能增量隨著液含率的增加而增加。
　　在氣液兩相繞流的模擬中，通過改變液含率、顆粒直徑、來流速度、氣體和液體的密度、氣體和液體的粘性以及顆粒的間距和位置，發(fā)現(xiàn)氣液兩相湍動能的最大值出現(xiàn)在顆粒尾渦附近，這說明顆粒的存在增強(qiáng)了氣液兩相湍動能，并獲得了氣液兩相湍動能的增量與各因素之間的關(guān)系，即跟液含率成正比例關(guān)系，

3、跟顆粒直徑成正比例關(guān)系，跟來流速度成正比例關(guān)系，跟氣液的密度成正比例關(guān)系，跟氣液的粘度成反比例關(guān)系，跟顆粒之間的間距成反比例關(guān)系。
　　模擬結(jié)果還發(fā)現(xiàn)：由于液相的加入，在顆粒迎風(fēng)面前緣滯止點附近出現(xiàn)氣相湍動能的最大值，但是在顆粒背風(fēng)面尾跡處的氣相湍動能相對于入口處氣相湍動能也是增加的，這表明顆粒尾渦效應(yīng)增強(qiáng)氣相湍動能的結(jié)論在氣液兩相的顆粒繞流中仍然成立；多顆粒并列布置時，展向速度在湍流變動中起關(guān)鍵作用；多顆粒串列布置時，流向速度占