文档介绍：,heatflow,Chemicalreactionandstressesinsolids两相流求解(IPSA)Concentration,Heat&MomentumLimited目录页码实用上的重性……………………………………………………………………18-1相的定义………相的方程式……IPSA解法……计算(IPSA法)的执行命令紊流模型两相间的相关关系粒子尺寸的计算(SHADOWphase法)百科全书、,对如下的实际工学、环境的应用具有很大的重要性。蒸汽发生器、压缩装置、蒸汽涡轮机、煤燃烧炉、流动床反应炉。流体喷雾器、流体中污染物质的分离、在自由表面问题上存在显著的界面等等。多相流,由相互不同的运动的两种以上流体来表现。一般情况下,这些流体中,存在着不同的物理性质-温度、密度及传导性。,就是混合物质中可识别的类别的一种现象,可以如下的特征来表征:热力学的相(固体、液体或气体)尺寸(例:200到400微米之间的全粒子)几何形状(例:完全圆形粒子)温度(例:500K以上的全粒子)最为一般性的区别是基于热力学的相。即使相之间不混合,由明显的界面分开的情况下,用两相流的技巧也可以求解,但是,用SEM、HOL那样的变形单相法效果将会更好。本章主要对分散流加以说明。。它们与单相流连续性方程相对应。第相的连续性方程式为式中――第相的体积分数,;――第相的密度,;――第相的速度矢量,;――第相扩散系数,;――从其它相得到的第相的密度流量,。相的保存式第相的变量的保存式为式中――相内部扩散系数,;――相内部源项,[的单位]/();――由其它相得到的相间源项,[的单位]/()。注意:加上体积分数,将引入考虑其它相“稀释”的影响。相内部扩散项表示分子混合和紊流混合。相扩散项表示由分散相粒子的紊流扩散引起的的输运。相间偶合方程描述相状态的方程式,是基本的Navier-Stokes方程。这些相各自根据体积分数,只占据某一部分领域。另外,相之间存在质量、动量、以及能量等交换。这些作为相间源项被考虑了,经常称之为构成关系(相间关系)。在多数情况下,其表现主要来自经验性的实验。,需要计算以下变量。●名相的3个(最多)速度分量●名相的体积分数另外,根据需要,计算以下项:●温度●化学组成●粒子尺寸●紊流量●压力用PHOENICS变量名表示如下:变量名(第一相)变量名(第二相)速度分量,,,,体积分数压力温度(热焓)紊流参数,化学浓度作为用PHOENICS的两相流解法,采用了IPSA法(InterPhaseSlipAlgorithm),该方法有如下特征:●使用固定网格,采用了“浸入连续体”的概念,用Eulerian-Eulerian法,求解各相的方程式。●体积分数(),作为相占据的容积比例来计算。它可以解释为:在指定的区域及时间内,作为看成第相的可能性。●所有的体积分之和必需为1。PEA(PartialEliminationAlgorithm)方法例如,在离散化的动量方程式中,某点的两相速度和的方程式可以表示如下:(a)这里,为相间摩擦;、表示其它项。将(a)式变形,写成、的形式,则(b)当相间的结合紧密(较大)时,(b)式将变成(c)这样,当用逐次迭代法求解式(a)时,如式(c)那样,其值将不变成初值。另外,即使的值不很大,收敛也变得很慢。于是,由式(a)中分别消去、,得(d)若很大时,将如下式那样,和相等,但与(c)式具有不同速度初值不同。而且,这种方法,即使在和近似值的情况下,收敛也将变快。(e)另外,用IPSA法从两个连续式()中求1个压力()。因此,把两相的连续方程加权平均,与用“JointContinuityEquation”的SIMPLE方法同样地导出压力修正的方程式。求解顺序基本上与SIMPLE方法相同,但在相体积分数的计算以及加权平均法方面,使用了如下的特殊的方法。要点1用IPSA法可以求解的方程式最多为2组。有3相以上时,需要一并考虑ASM等其它的模型。要点2IPSA法中,由于紊流只解第一相,因此哪一种流体作为第1相,要考虑好再决定。要点3可以考虑相间的质量、动量、热量、化学类的移动、扩散。但是,求解变量是单相流的两倍,而且,由于各方程式中引入相互作用,与单相流相比,计算收敛将变得困难。(IPSA法)的执行命令要点4在进行两相流的计算时,首先对于其求解模型构建单相流输入数据,试算之后,一旦构建两相流输入数据,后面的调试就轻松了。要点5如同容