本文描述Fluent中的多相流基本流型以及常用模型选择原则。

14.1.1 多相流流型

工程中常会遇到大量涉及到物质相混合的流动问题。常规意义上我们将物质的相分为气相、液相与固相。但多相流中物质相的概念要更加宽广。在多相流中，可以将相定义为一类可识别的材料，该类材料对流动及浸入其中的势场具有特定的惯性响应与相互作用。如相同材料的不同尺寸的固体颗粒可以被视为不同的相，因为不同尺寸的颗粒对流场的动力响应存在较大差异。

多相流流型主要分为四类：气-液或液-液两相流；气固两相流；液固两相流；三相流。

14.1.1.1 气液或液液流动

典型的气液或液液流动：

• 泡状流。连续流体中存在离散的气泡
• 液滴流。连续气体中存在离散的液滴
• 段塞流。大气泡在连续流体中的流动
• 分层流/自由表面流。不相溶流体在流动过程中出现明晰的分界面

14.1.1.2 气固流动

常见的气固流动：

• 颗粒流：连续气体中离散颗粒的流动
• 气力输送：取决于固体负载、雷诺数和颗粒属性等因素的流动模式。典型流型有沙丘流、均匀流等
• 流态床：一种含有颗粒的容器，气体通过分布器进入床层使颗粒悬浮并流动，从而加强床层内的混合

14.1.1.3 液固流动

常见的液固流动：

• 泥浆流。颗粒在液体中的传输，液固流动的基本行为随固体颗粒相对于液体的性质而不同。在浆体流动中，Stokes数通常小于1，当Stokes数大于1时，流动特征为液固流态化。
• 液力输送。连续液体中存在密集分布的固体颗粒。
• 沉降。这描述了一个最初包含均匀分散的颗粒混合物的容器，在其底部颗粒会减速并形成淤泥层，在顶部会出现一个清晰的界面，在中间区域包含有一个恒定的沉降区。

14.1.1.4 三相流

前面流型的组合。

14.1.2 多相流系统示例

下面列出了多相流型中描述的每个流型的具体示例：

• 泡状流：吸收器、曝气器、气升泵、汽蚀、蒸发器、浮选和洗涤器
• 液滴流：吸收器、雾化器、燃烧器、低温泵送、干燥器、蒸发、气体冷却和洗涤器
• 段塞流：管道或储罐中的大气泡运动
• 分层/自由表面流动：海上分离器设备的晃动和核反应堆的沸腾和冷凝
• 颗粒流：旋风分离器、空气分类器、除尘器和充满灰尘的环境流
• 气力输送：水泥、谷物和金属粉末的输送
• 流化床：流化床反应器和循环流化床
• 泥浆流：泥浆运输和选矿
• 水力输送：选矿以及生物医学和物理化学流体系统
• 沉降：选矿