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渣漿泵多相流的理論模型


發布時間:2015-11-08

渣漿泵研究理論中除了兩相流理論還有一種更復雜的渣漿泵多相流,渣漿泵多相流的理論模型主要有三種,分別是:

1、基于微觀運動的波爾茲曼方法

該方法主要應用于研究多相流體的微觀運動特征,對于離心式渣漿泵內固液兩相流動的研究一般不采用該方法。

2、基于宏觀運動的歐拉一歐拉方法

在這種多相流理論模型中,流體相采用歐拉表示法,離散相(空泡相或顆粒相)也采用歐拉表示法。

對于離心式渣漿泵內的固液兩相流動,連續()相運動用歐拉型方程描述,假定分散(顆粒)相為擬流體,其運動也采用歐拉型方程描述。

該模型也稱為兩流體模型,用于模擬渣漿泵內液固兩相的湍流,可得到連續相和分散相較為真實的流動特征。

3、基于宏觀運動的歐拉一拉格朗日方法

在這種多相流理論模型中,流體相采用歐拉表示法,離散相(空泡相或顆粒相)采用拉格朗日表示法。

對于離心式渣漿泵內的固液兩相流動,連續()相運動用歐拉型方程描述,分散(顆粒)相運動用拉格朗日型方程描述。

通過對液相流場中固體顆粒運動軌跡的計算,得到固體顆粒的運動參數。為了得到分散(顆顆粒的運動軌跡。

由于計算量巨大,在目前的技術條件下尚難以對高固相體積分數的兩相流體進行計算,一般固相體積分數不超過10%時可采用該理論模型進行研究。

流體的流動要受物理守恒定律的支配,基本的守恒定律包括:質量守恒定律、動量守恒定律和能量守恒定律。

如果流動處于湍流狀態,流動系統還要遵守附加的湍流輸運方程。

控制方程是這些守恒定律的數學描述。要進行渣漿泵三維湍流場的流動分析,首先要建立泵內液固兩相流動的控制方程。

渣漿泵內固液流體的流動狀態為湍流流動,在不考慮固液兩相之間的熱交換和質量交換的情況下,泵內湍流流動的控制方程包括:質量守恒方程(mass conservation equation),又稱為連續性方程(continuity  equation);

動量守恒方程,簡稱動量方程(momentumequations),也稱作運動方程或Navier-Stokes方程和湍流輸運方程。

基于兩流體模型的渣漿泵固液流動控制方程包括液相流動控制方程、固相流動控制方程以及固、液兩相的湍流方程。

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