实用多相流数值模拟——ANSYS FLUENT多相流模型及其工程应用

本书针对能源与动力、冶金等领域中的多相流问题，将理论与软件应用相结合，旨在使读者能快速、全面地掌握多相流理论及软件应用，从而高效灵活地解决工程中的问题。 本书内容详略得当、信息量大、结构清晰，本书共分为7章，包括多相流概述、ANSYS Fluent多相流模型、界面流动特性研究及其案例、相变多相流特性研究及其案例、组分运输多相流特性研究及其案例、颗粒流动多相流特性研究及其案例，以及其他模型案例。 本书可作为高等院校能源与动力工程、环境工程、过程装备与控制工程、油气储运工程等专业的教学用书，也可作为ANSYS Fluent软件用户的使用操作指导书。

第1章 多相流概述11.1 多相流的相关概念11.1.1 多相流的定义11.1.2 多相流的分类21.1.3 多相流的特点31.1.4 多相流的研究方法31.2 多相流体力学的发展及其工程应用41.2.1 多相流体力学的发展历程41.2.2 多相流体力学在现代化工程中的应用51.3 多相流的CFD数值模拟发展6第2章 ANSYS Fluent多相流模型82.1 多相流模型概述82.2 ANSYS Fluent中多相流模型的选择82.2.1 多相流模型的分类82.2.2 多相流模型的选择规则92.2.3 多相流模拟的时间格式102.3 VOF模型112.3.1 VOF模型概述112.3.2 体积分数方程112.3.3 物性参数142.3.4 动量方程142.3.5 能量方程152.3.6 其他标量方程152.3.7 表面张力模型和壁面黏附模型152.3.8 明渠流动模型172.3.9 VOF模型建模与求解172.4 混合模型202.4.1 混合模型概述202.4.2 连续性方程212.4.3 动量方程212.4.4 能量方程212.4.5 相对速度和漂移速度212.4.6 第二相的体积分数方程22 2.5 欧拉-欧拉模型222.5.1 欧拉-欧拉模型概述222.5.2 体积分数232.5.3 守恒方程232.5.4 相间交换系数252.5.5 固体压力282.5.6 固体剪切应力292.5.7 颗粒温度302.5.8 湍流模型302.6 DPM352.6.1 DPM概述352.6.2 DPM的求解过程352.6.3 颗粒运动方程362.6.4 颗粒的受力分析362.6.5 壁面液膜模型422.6.6 颗粒磨蚀模型422.6.7 积淀模型432.6.8 雾化模型432.6.9 离散相物性参数552.6.10 喷射模型572.6.11 离散相的求解602.6.12 离散相计算的后处理652.7 其他模型692.7.1 湿蒸汽模型692.7.2 群体平衡模型712.7.3 凝固、熔融模型732.7.4 空化模型76第3章 界面流动特性研究及其案例783.1 概述783.2 气液两相界面流动的工程应用783.2.1 堤坝崩溃案例783.2.2 旋转圆形玻璃基板的旋转涂层案例893.2.3 油箱晃动案例1003.2.4 鼓泡塔反应器的多相混合案例1093.2.5 坩埚内气液两相流案例1183.3 液固两相界面流动的工程应用1273.3.1 90°弯头的冲蚀案例1273.3.2 坩埚内流固耦合传热案例1433.4 气固两相界面流的工程应用152第4章 相变多相流特性研究及其案例1634.1 概述1634.2 管内混合多相传热和传质案例1634.3 2D管内沸腾流案例1734.4 膜沸腾案例1884.5 闪蒸案例202第5章 组分运输多相流特性研究及其案例2135.1 概述2135.2 流化床的气固传质案例2135.3 煤粉颗粒燃烧案例2245.4 水蒸气冷凝过程案例2345.5 煤粉燃烧NOx生成案例246第6章 颗粒流动多相流特性研究及其案例2606.1 概述2606.2 喷管干燥过程案例2606.3 T型管管壁冲蚀案例2736.4 喷油器喷管管内液膜的形成与破碎案例2886.5 二维提升管内稠密颗粒流案例3016.6 鼓泡流化床案例309第7章 其他模型案例3187.1 湿蒸汽模型案例3187.2 群体平衡模型案例3307.3 熔融凝固模型案例3517.4 空化模型案例3687.5 多重参考坐标下多相流案例3807.6 源项加载应用案例3887.6.1 二次沉淀池污泥回收案例3887.6.2 填充床反应器案例3967.6.3 喷墨打印机案例405参考文献414附录415