两相流的描述方法按照系统坐标特性进行分类有拉格朗日描述方法,欧拉描述方法和欧拉-拉格朗日描述方法。拉格朗日法认为流场中的颗粒不受相邻的颗粒或者流场扰动的影响。欧拉法是把颗粒群视为连续相,在欧拉坐标下研究颗粒的运动。欧拉-拉格朗日法是在拉格朗日坐标中研究颗粒的运动,满足颗粒运动方程,在欧拉坐标系中研究流体的运动,满足流体的运动方程。总之,拉格朗日描述方法是把颗粒看作离散相,欧拉描述方法是把颗粒看做连续相,利用连续相方程来求解两相流的流动。 由拉格朗日描述方法建立的模型称为拉格朗日模型,该模型适用于颗粒相体积浓度小于 0.1%,或颗粒平均间距大于 5d(d为颗粒直径)的两相流[4].61894

由欧拉描述方法建立模型可统称为连续介质模型。该模型将颗粒处理成连续相有很多优点,比如统一了模型方程,方便了微分方程的应用,也可以把计算流体力学的结论从单相流应用于两相流。 由欧拉-拉格朗日描述方法建立的模型称为欧拉-拉格朗日模型。根据是否考虑颗粒的紊动扩散效应,欧拉-拉格朗日描述方法又可分为以下两种类型[4]。

(1)颗粒轨迹模型

该模型不考虑颗粒的紊流扩散,认为在某一轨迹上颗粒的数目是不变的,论文网这样就大大减少了计算存储量,缩短了计算时间,把复杂的两相流问题简单化。但是,这样就不能全面考虑在运动过程中颗粒相质量、动量以及能量的变化,在复杂的流场中很难连续描述颗粒的速度和浓度分布[4]。 

(2)颗粒湍流扩散的拉格朗日模型

研究表明,粒径不同的颗粒相会在紊流场中扩散,而颗粒轨迹模型没有考虑颗粒的紊动扩散,这样势必会导致计算结果的偏差,所以需要对该模型进行修正,而修正后的模型就是拉格朗日模型。修正方法有两种:一是人为地加入漂移速度和漂移力,二是用随机的方法来处理颗粒的运动[4]。

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