氣液固三相傳熱分析的案例
氣-液-固 三相體系 CFD 模擬方法簡介
氣-液-固三相之間動量傳遞封閉模型一般情況下可以分為三類：
1）當顆粒尺寸較小或者液體與顆粒混合良好時，可以將液相以及固相看作一種擬均相即漿液相對待，通過修正漿液粘度以及密度的方式考慮固體顆粒的影響。該方法即是 圖 1中的 Closure A，通過該簡化方法回避考慮氣 - 固以及液-固之間的相間封閉模型。在某些情況下，采用該方法也能得到相對合理的結果。需要指出，與純氣 - 液體系相比，固體顆粒不僅會影響漿液的密度和粘度，也會影響氣體與漿液之間的相間作用力，僅憑修正漿液粘度以及密度的方式，無法有效體現固體顆粒存在對氣體與漿液之間相間作用力的影響。而傳統(tǒng)曳力模型主要針對氣 - 液兩相建立，沒有考慮固體顆粒的影響。Mitra - Majumdar 等在進行三歐拉模擬氣 - 液 - 固三相時，通過在氣液相間作用力前乘以一個經驗性的系數來考慮固體顆粒對氣-液相間作用力的影響，而經驗系數中包含一些可調參數，從而限制該方法的使用。
2）在某些氣 - 液 - 固三相體漿態(tài)系中，顆粒存在明顯的沉降，此時無法將液-固兩相看作擬均相處理，需要采用合適的相間作用封閉模型來考慮氣 - 液 - 固三相體系中兩兩相之間的相互作用。在絕大多數發(fā)表的文獻中，僅考慮氣-液以及液 - 固之間的相間作用力，而忽略氣 - 固之間的相間作用力。這便是 圖 1中的 Closure B 方法。
3）在近些年的發(fā)表文獻中，研究者指出在氣 - 液 - 固三相體系中確實存在氣-固之間的相互作用，氣泡附近的顆粒會跟隨氣泡一起運動，因此則需要考慮氣固之間的相間作用力。
展開 氣-液-固三相體系CFD模擬方法：理論框架與應用拓展
這樣可以詳細地分析氣泡在液體中的運動、碰撞、合并等過程，為深入研究氣液兩相流的微觀機制提供了有力工具。
Fluent-多相流-三相流-固液氣（水流對沙灘沖刷過程的數值模擬）
Fluent專家-多相流-案例8
（水流對沙灘沖刷過程的數值模擬）
wb.rar
案例簡介
模型如下圖所示，本案例對水流沖刷沙灘過程的氣固液三相流進行數值模擬，區(qū)域總長度2000mm，總高度為500mm，下半部分為一個傾斜的沙子區(qū)域，水流從左上角100mm高的進口流入，進去區(qū)域沖刷沙子，然后從右側500mm高的出口流出。
通過模擬，可以清楚地看到水流對沙灘的沖刷過程，以及氣固液三相的分布情況。
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凝固過程中固-液的傳熱分析
為一個幾何模型，模型最外側流體區(qū)域，中間為一個固體區(qū)域，流體區(qū)域內充滿相變材料，設置響應凝點，熔點，潛熱等，流體壁面設置溫度邊界層，計算中，固體設置一個初始溫度，高于相變材料的熔點，計算瞬態(tài)過程，初始時刻，計算域內相變材料表現為液態(tài)，隨著向外界散熱，液相的材料逐漸凝固，并導致計算域中的固體區(qū)域溫度降低，檢測了固體表面上溫度的變化，可以看出隨著時間的推移，固體表面的溫度區(qū)域穩(wěn)定，為流體區(qū)域外界的室溫。
