多相流体
多相流这个术语指相间存在不同交界面的同一系统中的多个相的流体和相互作用。Simcenter STAR-CCM+ 将相共存的流选项视为:液体中的气泡、气体中的液滴、气体或液体中的固体颗粒和/或(大尺度)自由表面流。
术语“相”通常指物质的热力学状态:固体、液体或气体。在建模术语中,相具有更广义的定义,并且可定义为系统中的物质量,其本身具有用于区别于该系统中其他相的物理属性。例如:
- 不同密度的液体
- 不同大小的气泡
- 不同尺寸和/或重量的固体颗粒
多相流与多组分流体不同。在多组分流体中,不同组分在分子级别混合。这些组分具有相同的对流速度。在多相流体中,不同的相在宏观尺度上混合。这些相具有不同的对流速度。很多流体是多相多组分流体。
多相流体可分为两类:
- 离散流体,例如气泡、液滴和颗粒流体
- 分层流体,例如自由表面流或管道中的环形液膜流体。
如果相占用断开的空间区域,则将其视为离散相,否则视为连续相。
模型 | 关键应用 | 应用示例 |
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Simcenter STAR-CCM+ 提供多相和相间相互作用模型选择,可模拟各种多流态和多尺度多相流。此外,混合建模还可用于对相材料的多个流态进行建模,方法是使用多个不同的多相流模型的组合。
此外,还开发了通用架构,用于指定可定义相对彼此之间相互作用方式的模型。这些模型称为相间相互作用。
多相流模型还可结合 Simcenter STAR-CCM+ 中提供的补充技术使用,例如用于预测离散相的大小分布的粒数衡算建模、可提供求解细化网格的自适应网格细化 (AMR),以及可自动调整时间步的自适应时间步进。