多相流理论及工程应用

本书旨在系统地介绍多相流的基本理论与工程应用，涵盖从基本概念到前沿研究的广泛内容，并结合实际工程案例分析其应用和挑战，具有综合性、科学性、创新性和针对性等特点。本书从多相流相场空间结构与分布、界面现象、波动现象、颗粒相的特性、可变形颗粒动力学、沸腾系统中的汽液两相流及其不稳定性、多相流数理模化等方面，介绍多相流动力学的基本概念、分析方法和基本理论，拓展相关研究的国内外进展与部分成果在工程中的应用，同时涵盖了江苏大学关于荷电多相流的研究成果与进展。
本书语言简明扼要，便于理解，具有很强的理论性、专业性、技术性和实用性，既可作为相关专业研究生教材或本科生选修课教材，也可作为有关技术领域研究人员和工程技术人员的工具书和参考书。

第1章 绪论
1.1 多相流的定义及分类
1.1.1 多相流的定义
1.1.2 多相流的分类
1.2 多相流研究概述
1.2.1 多相流研究科学价值
1.2.2 多相流研究现状
1.3 多相流的特点和研究方法
1.3.1 多相流的特点
1.3.2 多相流的研究方法和理论模型
1.4 多相流研究的应用背景
1.4.1 在化学工程中的应用
1.4.2 在水利、水力中的应用
1.4.3 在管道输送工程中的应用
1.4.4 在制冷、低温系统中的应用
1.4.5 在航天工业中的应用
1.4.6 在新能源转化中的应用
第2 章 多相流基本参数及流型
2.1 多相流基本参数及其计算方法
2.1.1 气液两相流基本参数
2.1.2 含颗粒的两相流动基本参数
2.1.3 颗粒的描述
2.2 多相流流型的基本知识及识别方法
2.2.1 流型的基本知识
2.2.2 流型的分类方法
2.2.3 流型的识别方法
2.2.4 流型识别方法的选择
2.3 流型和流型图例
2.3.1 气液两相流流型
2.3.2 液液两相流流型
2.3.3 液固两相流流型
2.3.4 气固两相流流型
2.3.5 气液液三相流流型
习题
第3章 多相流基本方程
3.1 质量守恒连续性方程
3.2 动量守恒连续性方程
3.3 分散相动量方程
3.4 能量守恒方程
习题
第4章 离散相动力学
4.1 颗粒的受力分析
4.1.1 惯性力
4.1.2 阻力
4.1.3 重力和浮力
4.1.4 压力梯度力
4.1.5 虚假质量力
4.1.6 Basset力
4.1.7 Magnus升力
4.1.8 Saffman 升力
4.1.9 热泳力、光电泳力、声泳力
4.1.10 静电力
4.2 颗粒的阻力特性
4.2.1 单颗粒的阻力
4.2.2 颗粒群的阻力
4.3 颗粒的松弛过程
4.3.1 松弛现象
4.3.2 单颗粒的松弛
4.4 颗粒的沉降与悬浮
4.4.1 沉降现象
4.4.2 悬浮现象
习题
第5章 雾化及液滴力学特性
5.1 雾化成形
5.1.1 空泡雾化成形
5.1.2 风剪切雾化成形
5.1.3 初始层流射流雾化成形
5.1.4 湍流射流雾化成形
5.2 单个雾滴的力学特性
5.2.1 雾滴汽化
5.2.2 雾滴燃烧
习题
第6章 气液两相流与传热传质
6.1 汽泡动力学
6.1.1 汽泡在温度均匀的过热液体中的成长
6.1.2 汽泡在加热壁面附近的非均匀温度场中的成长
6.1.3 汽泡从加热面上的脱离
6.1.4 汽泡的聚并和上升运动
6.2 单气泡的形成
6.3 密集鼓泡
6.3.1 密集鼓泡中的湍流描述
6.3.2 密集鼓泡中的气泡尺寸
习题
第7章 空化理论及其在流体机械中的应用
7.1 空化参数与空化初生
7.1.1 空化参数
7.1.2 空化初生
7.1.3 空化初生换算
7.1.4 泵性能
7.1.5 叶轮空化的类型
7.2 空化空泡动力学——空化空泡的生长和破裂
7.3 空化破坏和空化噪声
7.3.1 空化破坏
7.3.2 空化破坏机理
7.3.3 空化噪声
习题
第8章 荷电多相流
8.1 荷电多相流基本概念
8.1.1 静电现象
8.1.2 静电场
8.1.3 导体与电介质（绝缘体）
8.2 荷电多相流理论基础
8.2.1 荷电单颗粒动力学模型
8.2.2 荷电两相湍流模型
8.2.3 高压静电场
8.3 荷电多相流的应用
8.3.1 静电雾化
8.3.2 静电除尘
8.3.3 静电脱硫
习题
第9章 多相流测量技术
9.1 光纤探头测量技术
9.1.1 光纤探针法的测量原理
9.1.2 光纤探针的结构及其分类
9.1.3 光纤探头系统的组成
9.2 超声多普勒测速（UDV）技术
9.2.1 UDV 技术原理
9.2.2 气液体系液速和气泡速度的测量
9.3 激光多普勒测速（LDV）技术
9.3.1 LDV技术原理
9.3.2 光学外差检测系统
9.3.3 LDV技术在气液体系中的应用
9.4 粒子图像测速（PIV）技术
9.4.1 PIV技术原理
9.4.2 粒子图像处理方法
9.4.3 体视PIV（2D-3C PIV）技术
9.4.4 三维立体PIV（3D-3C PIV）技术
9.4.5 微PIV（micro-PIV）技术
9.5 激光诱导荧光（LIF）技术
9.5.1 LIF技术的测试原理
9.5.2 LIF技术的实现方式与主要设备
9.6 过程层析成像（PT）技术
习题
第10章 多相流数值计算方法
10.1 气液体系的双流体模型
10.1.1 流动模型的两种描述方法
10.1.2 双流体模型
10.1.3 相间作用力
10.1.4 湍流模型
10.1.5 双流体模型的数值解法
10.2 CFD-PBM耦合模型
10.2.1 CFD-PBM耦合模型描述
10.2.2 群体平衡模型
10.2.3 PBM求解方法
10.2.4 气泡聚并模型
10.2.5 气泡破碎模型
10.3 CFD-DEM模型
10.3.1 DEM原理及其应用
10.3.2 CFD-DEM耦合方法及其在多相流领域的应用
10.4 格子玻尔兹曼方法
10.4.1 格子玻尔兹曼方法原理
10.4.2 多相多组分流体的格子玻尔兹曼方法
10.4.3 格子玻尔兹曼方法的边界处理
习题
参考文献