华中科技大学：《多相流基础》课程电子教案（PPT教学课件）第一章 绪论

煤燃烧国家重点实验室 SKLCC 多相流基础 2005年1月

多相流基础 2005 年 11 月 煤燃烧国家重点实验室 SKLCC

)烧国实验室 参考书 o S.L. Soo, Multiphase Fluid Dynamics, Science Press. 1990 胡道和等,气固过程工程学,武汉理工大学出版社, 2003。 ●郭烈锦,两相与多相动力学,西安交通大学出版社 2002。 ●岑可发,樊建人《工程气固两相流动的理论及计 算》,浙江大学出版社,1990年 ●周力行《湍流两相流动与燃烧的数值模拟》,清华 大学出版社,1991年。 周力行《湍流气粒两相流动和燃烧的理论与数值模 拟》,1994年。 ●盖得·希特斯洛尼《多相流动和传热手册》,机械工 业出版社,193年

煤燃烧国家重点实验室 SKLCC 参考书 ⚫ S.L. Soo, Multiphase Fluid Dynamics, Science Press,1990. ⚫ 胡道和等，气固过程工程学，武汉理工大学出版社， 2003。 ⚫ 郭烈锦，两相与多相动力学，西安交通大学出版社， 2002。 ⚫ 岑可发，樊建人 《工程气固两相流动的理论及计 算》，浙江大学出版社，1990年。 ⚫ 周力行 《湍流两相流动与燃烧的数值模拟》，清华 大学出版社，1991年。 ⚫ 周力行 《湍流气粒两相流动和燃烧的理论与数值模 拟》，1994年。 ⚫ 盖得·希特斯洛尼 《多相流动和传热手册》，机械工 业出版社，1993年

)烧国实验室 参考书 李静海,欧阳洁等颗粒流体复杂系统的多尺度模拟, 科学出版社,2005 ●袁亚雄,张小兵,高温高压多相流体动力学基础, 哈尔滨工业大学出版社,2005

煤燃烧国家重点实验室 SKLCC 参考书 ⚫ 李静海，欧阳洁等.颗粒流体复杂系统的多尺度模拟， 科学出版社，2005 ⚫ 袁亚雄，张小兵，高温高压多相流体动力学基础， 哈尔滨工业大学出版社，2005

)烧国实验室 第一章绪论 51-1物质的相描述 定义:某一系统中具有相同成份及相同物理、化 学性质的均匀物质部分,各相间有明显可分的 界面。 物质的四种相:固体,液体,气体,等离子体。 古代定义:土、水、空气、火

煤燃烧国家重点实验室 SKLCC 第一章 绪论 §1－1 物质的相描述 定义： 某一系统中具有相同成份及相同物理、化 学性质的 均匀物质部分，各相间有明显可分的 界面。 物质的四种相: 固体，液体，气体，等离子体。 古代定义：土、水、空气、火

)烧国实验室 物质的相所具有的性质 固体—若不受外界千扰,将永保其形状不变; 液体—在其水平自由面以下与其容器形状相 同 气体和等离子体—不能用边界面包住自己,将 充满所能占据的整个空间。 流体—液体、气体和等离子体均不能保持形状 不变而具有流动性

煤燃烧国家重点实验室 SKLCC 物质的相所具有的性质 固体 —— 若不受外界干扰，将永保其形状不变； 液体 —— 在其水平自由面以下与其容器形状相 同； 气体和等离子体 —— 不能用边界面包住自己，将 充满所能占据的整个空间。 流体 —— 液体、气体和等离子体均不能保持形状 不变而具有流动性

)烧国实验室 体 C 蛟薇体 等离子体 气体(燕汽) 温度T 单质或纯物质的相图

煤燃烧国家重点实验室 SKLCC 单质或纯物质的相图

)烧国实验室 51-2多相流的定义和分类 定义:必须同时考虑物质多相共存且具有明显相 界面的混合物流动力学的特殊流动问题称为多 相流。 在多相流动力学中,所谓的相不仅按物质的状 态,而且按化学组成、尺寸和形状等划分

煤燃烧国家重点实验室 SKLCC §1－2 多相流的定义和分类 定义： 必须同时考虑物质多相共存且具有明显相 界面的混合物流动力学 的 特殊流动问题称为多 相流。 在多相流动力学中，所谓的相不仅按物质的状 态，而且按化学组成、尺寸和形状等划分

)烧国实验室 1、气液两相流 气体和液体物质混合在一起共同流动。 单工质汽液两相流,如水-水蒸汽 ●汽、液两相均具有相同的化学成份; 在压力和温度发生变化时会发生相变 双组分工质气液两相流,如空气-水 ●两相具有不同的化学成份。 例:蒸发器、冷凝器、反应器、气液混合器、气液分离器 等

煤燃烧国家重点实验室 SKLCC 1、气液两相流 气体和液体 物质 混合在一起共同流动。 单工质汽液两相流 ，如水－水蒸汽 ⚫ 汽、液两相均具有相同的化学成份； ⚫ 在压力和温度发生变化时会发生相变。 双组分工质气液两相流, 如空气－水 ⚫ 两相具有不同的化学成份。 例：蒸发器、冷凝器、反应器、气液混合器、气液分离器 等

)烧国实验室 2、气固两相流 气体和固体颗粒混合在一起共同流动 ●固体颗粒本身无流动性 ●当流体流速足够大,流体中所含的固体小颗粒具 有类似流体特性; 在某些条件下,可将颗粒相作为流体考虑,在 另一些条件下,必须考虑颗粒相本身的特点。 例:空气中夹带灰粒与尘土,沙漠风沙,飞雪,冰雹, 气力输送,气流干燥,煤粉燃烧,石油催裂化,矿物的 流化床焙烧,气力浮选等

煤燃烧国家重点实验室 SKLCC 2、气固两相流 气体和固体颗粒混合在一起共同流动。 ⚫ 固体颗粒本身无流动性; ⚫ 当流体流速足够大, 流体中所含的固体小颗粒具 有类似流体特性； ⚫ 在某些条件下，可将颗粒相作为流体考虑，在 另一些条件下，必须考虑颗粒相本身的特点。 例：空气中夹带灰粒与尘土，沙漠风沙，飞雪，冰雹， 气力输送，气流干燥，煤粉燃烧，石油催裂化，矿物的 流化床焙烧，气力浮选等

)烧国实验室 3、液固两相流 液体和固体颗粒混合在一起共同流动。 例:水力输送,矿浆,纸浆,泥浆,水力除渣,污水管流动等 4、液液两相流 两种互不相溶的液体混合在一起的流动。 例:油田开采与地面集输、分离、排污中的油水两相流,化工过程 中的乳浊液流动,物质提纯和萃取过程中的液液混合流等

煤燃烧国家重点实验室 SKLCC 3、液固两相流 液体和固体颗粒混合在一起共同流动。 ⚫ 例：水力输送，矿浆，纸浆，泥浆，水力除渣，污水管流动等 4、液液两相流 两种互不相溶的液体混合在一起的流动。 例： 油田开采与地面集输、分离、排污中的油水两相流，化工过程 中的乳浊液流动，物质提纯和萃取过程中的液液混合流等