文档介绍：第 18章两相流解析( IPSA ) PHOENICS Simulation of fluid flow, heat flow, Chemical reaction and stresses in solids 第 18章两相流求解( IPSA ) Concentration, Heat & Momentum Limited 第 18章两相流解析( IPSA ) 目录页码 …………………………………………………………………… 18-1 ……… …… 4. IPSA 解法…… ( IPSA 法)的执行命令 ( SHADOW phase 法) 、帮助和例题集 18章两相流解析( IPSA ) 1 .实用上的重要性包括两相流在内的多相流,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。 2 .相的定义所谓相,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。 3 .相的方程式?连续性方程相的连续性方程可以看作管理相的体积分数的方程式。它们与单相流连续性方程相对应。第i 相的连续性方程式为 d( ) div( grad( )) d i i i i i i r i ij r r V r S t ??? ???非定常 对流 相扩散 源相式中 ir ――第i 相的体积分数, 3 3 m /m ; i?――第i 相的密度, 3 kg/m ; iV ――第i 相的速度矢量, m/s ; ir?――第i 相扩散系数, 2 Ns/m ; ijS ――从其它相得到的第 i 相的密度流量, 3 kg/m s 。?相的保存式第i 相的变量 i?的保存式为 d( ) div( grad( ) grad( )) d i i i i i i i i i i i r i i jp r r V ri r S S t ???? ? ??? ??????非定常 对流 相内部扩散 相扩散 源相式中 i??――相内部扩散系数, 2 Ns/m ; iS ――相内部源项, kg [?的单位] /( 3 m s ?); jpS ――由其它相得到的相间源项, kg [?的单位] /( 3 m s ?)。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。第 18章两相流解析( IPSA ) 4. IPSA 解法两相流现象的预测中,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 PHO ENICS 变量名表示如下: 变量名(第一相) 变量名(第二相) 速度分量 1U ,1V ,1W 2U ,2V ,2W 体积分数 1R 2R 压力 1P 2P 温度(热焓) 1 1 ( ) TEM H 2 2 ( ) TEM H 紊流参数 KE , EP 化学浓度 1 3 5 135 , , , C C C C ? 1 3 5 135 , , , C C C C ?作为用 PHOENICS 的两相流解法, 采用了 IPSA 法( InterPhase Sl