竖直上升气液泡状流数学模型封闭的研究

摘要：

竖直上升管气液两相流广泛应用于相变传热、核反应堆等工业过程。本文以竖直上升气液两相流为研究对象，运用欧拉双流体模型，针对表观液速为0.45m/s、表观气速分别为0.015m/s和0.1m/s的泡状流数值模拟过程中的升力、壁面润滑力、湍流扩散力、气泡诱导湍流（BIT）等封闭模型，开展数值模拟比较研究。模拟发现：①低气速泡状流中，升力和壁面润滑力的同时加入能够改善壁面附近的气含率，气泡在这两个力作用下在径向上达到一个相对平衡，得到与实验气含率类似的壁面峰，模拟的液相速度较合理；低气速时，BIT的影响可以忽略。②高气速泡状流中，BIT 对气-液两相流的模拟结果影响比较明显，湍动耗散源项的加入能使液速分布的模拟结果得到改善，Troshko模型相对Sato模型更能反映气泡诱导湍流对液相湍流的作用。③高气速时升力的引入使气含率产生壁面峰，加入湍流扩散力能使峰值略微降低，但仍没有解决高气速时引入升力出现的气含率壁面峰问题，说明在径向上湍流扩散力还不足以抵抗升力。

关键词：气-液两相流、泡状流、气泡诱导湍流、升力、壁面润滑力

所属期刊栏目：35

分类号：O359.1(流体力学)

资助基金：国家自然科学基金项目21276085。

在线出版日期：2016-11-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：3049-3056