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有關(guān)多階段建模策略，請(qǐng)參見(jiàn)《用戶指南》中的歐拉模型。ANSYS Fluent的歐拉多相模型無(wú)法區(qū)分流體-流體流和流體-固體（顆粒）多相流。顆粒流僅僅是涉及至少一個(gè)已被指定為顆粒相的相的流。ANSYS Fluent解決方案基于以下內(nèi)容：①所有階段均共享一個(gè)壓力。②求解每個(gè)階段的動(dòng)量和連續(xù)性方程。③以下參數(shù)可用于顆粒相：可以為每個(gè)固相計(jì)算顆粒溫度（固體波動(dòng)能量）。

然而，在實(shí)際情況中，數(shù)量級(jí)可以高達(dá)10^3(2) 熱相變模型Thermal Phase Change Model采用歐拉多相流模型和雙阻力法計(jì)算相換熱系數(shù)可以使用熱相變模型 在某些特殊情況下，采用整體體積換熱系數(shù)不足以準(zhǔn)確地模擬界面換熱過(guò)程。更一般的方法是考慮在相界面兩側(cè)具有不同傳熱系數(shù)的傳熱過(guò)程，稱為雙阻力模型。

VirtualFlow提供了多種多相流模型，包括VOF、LevelSet方法用于界面流問(wèn)題，基于歐拉-歐拉體系的均相模型用于混合流問(wèn)題，以及歐拉-拉格朗日模型用于離散相流體問(wèn)題。這些模型能夠精確模擬沸騰、冷凝、液面晃動(dòng)等多相流現(xiàn)象，為反應(yīng)堆的熱工設(shè)計(jì)、安全分析和性能優(yōu)化提供支持。

，如：流化床反應(yīng)器、氣泡床反應(yīng)器、污水處理等；FLUENT中引入的PBM模型可以模擬顆粒相間的聚并、破碎、生長(zhǎng)、成核等現(xiàn)象，同時(shí)可以模擬顆粒相的粒徑分布；Mixture模型：歐拉模型的簡(jiǎn)化，屬于FLUENT多相流模型中較為簡(jiǎn)單的模型，多數(shù)情況下可以作為歐拉模型的替代。

流經(jīng)管道的氟利昂R12的壁面沸騰過(guò)程模型如圖1所示：進(jìn)入垂直管道的湍流，直徑為0.0192米；流體從底部進(jìn)入，其中入口段（1m）為絕熱；流體在流出絕熱出口段（0.5m）之前，將壁面熱通量邊界條件施加到管道中間的3.5m部分。對(duì)于穩(wěn)態(tài)模擬，指定基于入口速度的邊界（零梯度）。在x坐標(biāo)為4.5米的直徑上進(jìn)行測(cè)量。采用不可壓縮模型、代數(shù)滑移兩相流模型進(jìn)行模擬。

a）拉格朗日算法 b）歐拉算法 圖1 拉格朗日算法和歐拉算法的單元特性1.4.2 耦合歐拉-拉格朗日算法 1.4.2.1 概述 耦合歐拉-拉格朗日算法由學(xué)者Noh提出，最初應(yīng)用于帶有移動(dòng)邊界的二維流體動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。CEL算法吸收了拉格朗日算法和歐拉算法的優(yōu)點(diǎn)并克服了兩者的缺點(diǎn)。對(duì)固體建立拉格朗日模型，劃分拉格朗日網(wǎng)格；對(duì)流體建立歐拉模型，劃分歐拉網(wǎng)格。

在混合流問(wèn)題上，VirtualFlow 提供基于歐拉 - 歐拉體系的均相模型。該模型將氣液兩相視為一種均勻混合的介質(zhì)，通過(guò)求解混合相的守恒方程，來(lái)模擬氣液混合流動(dòng)的整體行為。這種模型在處理氣液充分混合、相間差異較小的情況時(shí)，具有計(jì)算效率高、結(jié)果準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。而對(duì)于離散相流體問(wèn)題，軟件采用歐拉 - 拉格朗日模型。

fluent還提供了離散型模型，用于模擬顆粒的流動(dòng)，主要有DPM模型（稀疏的顆粒流動(dòng)）、DDPM模型（稠密的顆粒流動(dòng)）、PBM模型（使用歐拉方法求解顆粒流動(dòng)） 傳質(zhì)問(wèn)題，fluent可以使用不同的方法模擬蒸發(fā)、冷凝、凝固、融化，自帶的求解器也能夠解決這樣的問(wèn)題。

Fluent自帶有蒸發(fā)冷凝模型，確切點(diǎn)說(shuō)，Fluent自帶的相變模型更適用于沸騰和冷凝，其飽和溫度是一個(gè)定值，當(dāng)然可以通過(guò)UDF使飽和溫度改變來(lái)模擬蒸發(fā)問(wèn)題。本例用一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)簡(jiǎn)要描述Fluent蒸發(fā)冷凝模型的使用方法。 1 模型描述本例的模型較為簡(jiǎn)單，如圖所示。計(jì)算域高1m，寬0.2m。

在核反應(yīng)堆運(yùn)行過(guò)程中，壁面過(guò)冷沸騰通常出現(xiàn)在熱流密度較高、熱流體與壁面之間的傳熱溫差較大的區(qū)域。壁面過(guò)冷沸騰的發(fā)生會(huì)導(dǎo)致壁面附近流體溫度驟降，產(chǎn)生大量汽泡。這些汽泡可能會(huì)迅速成長(zhǎng)并逸出到主流流體中，從而導(dǎo)致流體的熱力學(xué)狀態(tài)和流動(dòng)特性發(fā)生顯著變化。這些變化可能會(huì)對(duì)反應(yīng)堆的運(yùn)行產(chǎn)生重要影響。

GEKO 模型甚至可以調(diào)整為尺度分辨模擬結(jié)果，例如使用 SBES 湍流模型的結(jié)果。GEKO 湍流模型專用于 Ansys 流體應(yīng)用。2020 年：AIAD 過(guò)渡模型和電池 3D 電化學(xué)2020 年，Fluent 成為第一個(gè)展示基于代數(shù)界面面積密度 (AIAD) 方法的歐拉多相變方法的商業(yè)軟件。

DPM模型就是基于這兩種方法進(jìn)行流體相和顆粒相的模擬，它使用歐拉法描述流體運(yùn)動(dòng)，使用拉格朗日法描述顆粒運(yùn)動(dòng)。 DPM適用條件：DPM模型只適用于顆粒相體積分?jǐn)?shù)小于10%，同時(shí)不考慮顆粒體積。不考慮顆粒和顆粒之間的相互作用力，但可以考慮顆粒和流體之間的相互作用。 2 模型描述本例的模型采用三通管模型，如圖所示。

Ansys Fluent軟件是業(yè)界領(lǐng)先的流體仿真工具，以其先進(jìn)的物理建模功能和高精度著稱。Fluent軟件是工程師的強(qiáng)大工具，可為復(fù)雜的流體仿真問(wèn)題提供高效準(zhǔn)確的解決方案。

所用到的數(shù)值模擬方法可大致分為基于歐拉-歐拉策略的雙流體模型和基于歐拉-拉格朗日的顆粒軌道模型。由于爆炸拋灑過(guò)程中會(huì)形成沖擊波，流場(chǎng)中局部速度梯度極大，進(jìn)而對(duì)數(shù)值求解提出了一定的挑戰(zhàn)。本論文工作的主要目的是測(cè)試計(jì)算流體力學(xué)開(kāi)源軟件OpenFOAM自帶的雙流體模型在模擬預(yù)測(cè)沖擊作用下顆粒層拋灑特性的準(zhǔn)確性。

在噴霧干燥中，液滴在熱氣流中蒸發(fā)干燥，此時(shí)氣液兩相的相互作用對(duì)干燥效果和產(chǎn)品粒徑分布有重要影響，歐拉 - 歐拉模型可以模擬氣液兩相的速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)和濃度場(chǎng)，為優(yōu)化噴霧干燥工藝提供依據(jù)。（二）歐拉-拉格朗日體系流體（連續(xù)相）采用歐拉方法處理，通過(guò)在固定的空間網(wǎng)格上求解流體的連續(xù)性方程、動(dòng)量方程和能量方程，得到流體的速度、壓力和溫度等宏觀場(chǎng)量。

Fluent提供了三種計(jì)算氣動(dòng)噪聲的方法：直接方法、混合方法和利用寬帶噪聲源模型的方法。其中在混合方法中，Fluent提供了兩種方法，即Ffowcs Williams- Hawkings積分方法及基于波動(dòng)方程有限體積求解器的差分聲波傳播方法。 1、直接方法 該方法通過(guò)求解相應(yīng)的流體動(dòng)力學(xué)方程，直接計(jì)算聲波的產(chǎn)生和傳播。聲波的預(yù)測(cè)需要控制方程的時(shí)間精確解。