Release 14.0
Free Surface Flows
• 例子
– 两个连续相 – 浇模(Mold filling) – 溃坝(Dam break) – 注油(Filling of a gasoline tank) – 液面晃动(Sloshing of a surface in a container) – 明渠流动(Open flow in a channel) – 处理方法:homogeneous , 相和相之间分享同样
Power GenerationCoal combustion
• Condensation & boiling
• Fuel cells
• Cavitation 3
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• Oil and Gas – Oil wells – Pipelines
大小的空气泡泡在水中的分布情况, 需要四相的欧拉方法进行计算
• Eulerian-Lagrangian
– 在这个方法中, 以追踪一定数量通过流体域的有代表性粒子的离散轨迹的方法进行模
拟. 可轻松获得粒子大小(particle sizes )的分布.
的速度和场变量(volume fraction除外）
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Different Multiphase Flow Regimes
• 多相流(MPF)没有一个统一模型!
• 右图中的多相流在气体流量逐渐增 加的情况下，从左到右有在连续相 中分布均匀的空泡流, 到节涌流 (slug flow, 又名活塞流 ), 到环状流
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Multiphase Flows
• 多相流模拟指.
– 含有超过一种流体 – 每种流体由其自有流场变量描述
(u, v, w, p, r, T)
• 相或流体之间在微观层面上是混合的. 混合尺度小雨求解尺度, 但大于分子 尺度.
• 在微尺度(分子)上的混合用质量分数的方法模拟(多组分流方法).
• Environment – Fog – Rain – Erosion – Emission
• Biomedical – Blood flows – Eyes – Lungs
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Examples of Multiphase Flows
Horizontal Bubble Reactor (Bubbly Flow)
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Continuous-Dispersed Multiphase
•一相是离散粒子(discrete particles), 液滴(droplets), 或空泡(bubbles)散 布在连续相中 • 例如:
–雨: air + water (droplet flow) –软饮料: Liquid + bubbles (bubbly flow) –泥浆: Water + sand (particulate flow) –含尘空气: (particulate flow) –一液体里含有不能融合的另一种液滴, 如. 醋里的油滴.
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Modeling Approaches
多相流模拟的两个基本方法:
• Eulerian-Eulerian
– 两相之间连续的相互作用. 假定相由流体计算域流出. – 一般来说, 每个相的体分数和流场变量单独求解. – 每个Eulerian dispersed phase具有单一直径的特征. 用标准的欧拉方法模拟三种不同
•若在空间上不连续, 则该相为离散相. 否则为连续相. • 允许大的密度差存在 (rc/ rd=1000, rc/ rd=10-3) • 允许大差异的速度场. •通常的例子如空泡塔器 (bubble columns)和流化床(fluidized beds).
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Multiphase Applications
Chemical and Process Industry
• Gas cleaning • Fluidized bed reactors • Bubble columns • Polymer production • Mixers • Dryers
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Examples of Multiphase Flows • Injection and Breakup of Liquid Droplets from a Nozzle
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Lecture 6 ANSYS CFD Multiphase
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Introduction to ANSYD CFD
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Multiphase in ANSYS CFX
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Introduction to ANSYD CFD
(annular flow). • 模拟对不同区域(regimes)相间相互
作用的方法, (drag laws, interfacial area, etc.) 可能大不相同 • 模型的选择, 经验很重要!
Gas-Liquid Flow in a Vertical Pipe
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Examples of Multiphase Flows
Cavitation (Phase Change)
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Examples of Multiphase Flows • Free Surface Flow (Dam Break)