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渣漿泵多相流的理論模型


發(fā)布時(shí)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(fù)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(yùn)動(dòng)的波爾茲曼方法

該方法主要應(yīng)用于研究多相流體的微觀運(yùn)動(dòng)特征,對(duì)于離心式渣漿泵內(nèi)固液兩相流動(dòng)的研究一般不采用該方法。

2、基于宏觀運(yùn)動(dòng)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(duì)于離心式渣漿泵內(nèi)的固液兩相流動(dòng),連續(xù)()相運(yùn)動(dòng)用歐拉型方程描述,假定分散(顆粒)相為擬流體,其運(yùn)動(dòng)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(nèi)液固兩相的湍流,可得到連續(xù)相和分散相較為真實(shí)的流動(dòng)特征。

3、基于宏觀運(yùn)動(dòng)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(duì)于離心式渣漿泵內(nèi)的固液兩相流動(dòng),連續(xù)()相運(yùn)動(dòng)用歐拉型方程描述,分散(顆粒)相運(yùn)動(dòng)用拉格朗日型方程描述。

通過對(duì)液相流場中固體顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡的計(jì)算,得到固體顆粒的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。為了得到分散(顆顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡。

由于計(jì)算量巨大,在目前的技術(shù)條件下尚難以對(duì)高固相體積分?jǐn)?shù)的兩相流體進(jìn)行計(jì)算,一般固相體積分?jǐn)?shù)不超過10%時(shí)可采用該理論模型進(jìn)行研究。

流體的流動(dòng)要受物理守恒定律的支配,基本的守恒定律包括:質(zhì)量守恒定律、動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律。

如果流動(dòng)處于湍流狀態(tài),流動(dòng)系統(tǒng)還要遵守附加的湍流輸運(yùn)方程。

控制方程是這些守恒定律的數(shù)學(xué)描述。要進(jìn)行渣漿泵三維湍流場的流動(dòng)分析,首先要建立泵內(nèi)液固兩相流動(dòng)的控制方程。

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

動(dòng)量守恒方程,簡稱動(dòng)量方程(momentumequations),也稱作運(yùn)動(dòng)方程或Navier-Stokes方程和湍流輸運(yùn)方程。

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

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