关于某fluent液滴破碎情况分析报告报告材料
气液旋流器内液滴破碎和碰撞的数值模拟
气液旋流器内液滴破碎和碰撞的数值模拟金向红;金有海;王建军【摘要】气液旋流分离器内是一个复杂的强旋湍流场,流场内的液滴受气动力、剪切力和湍流脉动的作用,发生剧烈的相互碰撞、聚合、破碎并撞击筒壁.对旋流器内液滴间的碰撞、聚合、液滴的破碎和碰壁的机制进行分析,在前人研究的基础上,结合旋流器的实际情况,提出适用于气液旋流器强旋气相湍流场内液滴问碰撞、液滴破碎和碰壁过程的计算模型,对新的数学模型进行数值模拟计算.结果表明,本模型能较为准确地预测强旋气相湍流场内液滴间碰撞、液滴破碎和碰壁过程,完善了气液旋流器的分离机制模型,为改善其分离性能及其工程设计提供了理论基础.【期刊名称】《中国石油大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(034)005【总页数】8页(P114-120,125)【关键词】气液旋流;分离器;湍流场;液滴;破碎;聚结【作者】金向红;金有海;王建军【作者单位】安徽理工大学化工学院,安徽,淮南,232001;中国石油大学机电工程学院,山东,东营,257061;中国石油大学机电工程学院,山东,东营,257061【正文语种】中文【中图分类】TQ051.8长期以来，对气－液旋流分离的研究主要是从离心沉降来理解，并假定稀相流动时液滴颗粒间无相互碰撞，这些研究对了解气液旋流分离的机制、发展旋流场内气液两相流动的数学模型起了很大的作用。
但是，旋流器内部是三维强旋湍流场，液滴之间、液滴与固体筒壁之间存在着剧烈碰撞，而且流场中的液滴受到强旋湍流场内气动力、剪应力以及流体脉动的作用，本身也不稳定。
事实上，液滴在流场内的碰撞、聚结和破碎对其分离性能有很大的影响。
前人对液滴在气流中的运动、碰撞、聚结、破碎进行了深入的研究［1－3］。
笔者提出适用于气液旋流器强旋气相湍流场内液滴间碰撞、破碎和碰壁过程的计算模型。
对于液滴间碰撞的试验研究最初始于气象学，近年来，在燃料雾化混合燃烧、发动机喷射雾化、内燃机雾化混合以及气液两相流的输运和分离等领域也逐渐成为研究的热点。
论坛上有关Fluent--DPM模型相关问题与答案整理
论坛上有关Fluent--DPM模型相关问题与答案整理Q:如何用Tecplot画DPM计算的颗粒轨迹,在FLUENT中显示颗粒的轨迹，截出的图不是很清晰，想在Tecplot中显示颗粒的运动轨迹，不知道能否实现, 有没有很好的办法,谢谢～A: 1、读取文件Cy1.lpk，该组数据说明了圆柱绕流。
该组数据有8个变量及60个zones组成，其中每一个zone为一个时间步长。
读取数据后显示云图显示如下2 、关闭contour 显示层后，如下图显示，在下图中左边侧边栏可以看到时间指标，是用来进行动画控制的。
但其处于灰色不可用状态，并未进行瞬态设置。
为了计算粒子运动轨迹及烟线，必须进行瞬态数据设置。
瞬态设置，打开菜单栏Data?Edit Time Strands弹出下列对话框，将左边zones 全部处于亮显的选中状态，按界面显示操作完毕，点击apply按钮，关闭对话框。
3、为计算粒子路径，须指定起始位置。
打开菜单栏Plot?Stream traces，弹出如下对话框，按界面显示数据操作完毕点击create stream，然后close。
可以看到stream trace在数据区域产生。
4、打开菜单栏Analyze?Field Variables 进行如下图设置:点击ok。
打开菜单栏Analyze?Calculate Particle path and Streak lines。
按界面显示设置完毕点击Calculate 开始计算。
当弹出Particle calculation successful。
计算完毕点击ok点击左侧边栏Zones style ，弹出，按界面显示设置完毕。
点击close，显示如下:打开菜单栏Plot?Stream traces，关闭stream traces的显示。
然后打开侧边栏zones style，选中mesh标签，设置Mesh Color为Multi。
显示如下:5、打开菜单栏Analyze?Calculate Particle path and Streak lines。
Fluent多相流模型详细分析与总结笔记
1.多相流动模式我们可以根据下面的原则对多相流分成四类：•气-液或者液-液两相流：o 气泡流动：连续流体中的气泡或者液泡。
o 液滴流动：连续气体中的离散流体液滴。
o 活塞流动: 在连续流体中的大的气泡o 分层自由面流动：由明显的分界面隔开的非混合流体流动。
•气-固两相流：o 充满粒子的流动：连续气体流动中有离散的固体粒子。
o 气动输运：流动模式依赖诸如固体载荷、雷诺数和粒子属性等因素。
最典型的模式有沙子的流动，泥浆流，填充床，以及各向同性流。
o 流化床：由一个盛有粒子的竖直圆筒构成，气体从一个分散器导入筒内。
从床底不断充入的气体使得颗粒得以悬浮。
改变气体的流量，就会有气泡不断的出现并穿过整个容器，从而使得颗粒在床内得到充分混合。
•液-固两相流o 泥浆流：流体中的颗粒输运。
液-固两相流的基本特征不同于液体中固体颗粒的流动。
在泥浆流中，Stokes 数通常小于1。
当Stokes数大于1 时，流动成为流化（fluidization）了的液-固流动。
o 水力运输: 在连续流体中密布着固体颗粒o 沉降运动: 在有一定高度的成有液体的容器内，初始时刻均匀散布着颗粒物质。
随后，流体将会分层，在容器底部因为颗粒的不断沉降并堆积形成了淤积层，在顶部出现了澄清层，里面没有颗粒物质，在中间则是沉降层，那里的粒子仍然在沉降。
在澄清层和沉降层中间，是一个清晰可辨的交界面。
•三相流(上面各种情况的组合)各流动模式对应的例子如下：•气泡流例子：抽吸，通风，空气泵，气穴，蒸发，浮选，洗刷•液滴流例子：抽吸，喷雾，燃烧室，低温泵，干燥机，蒸发，气冷，刷洗•活塞流例子：管道或容器内有大尺度气泡的流动•分层自由面流动例子：分离器中的晃动，核反应装置中的沸腾和冷凝•粒子负载流动例子：旋风分离器，空气分类器，洗尘器，环境尘埃流动•风力输运例子：水泥、谷粒和金属粉末的输运•流化床例子：流化床反应器，循环流化床•泥浆流例子: 泥浆输运，矿物处理•水力输运例子：矿物处理，生物医学及物理化学中的流体系统•沉降例子：矿物处理2. 多相流模型FLUENT中描述两相流的两种方法:欧拉一欧拉法和欧拉一拉格朗日法，后面分别简称欧拉法和拉格朗日法。
液体圆柱射流在气流中的破碎特性实验研究
液体圆柱射流在气流中的破碎特性实验研究邓甜;蒋帅;高绪万【摘要】本文采用高速相机对低速横向气流作用下的圆柱射流表面波发展及液柱断裂和破碎进行观察研究.实验喷嘴为直射式,孔径为1mm,长径比为20.工质采用水和空气;工况为:温度293K,液体射流速度为2~20m/s,雷诺数为2400~22400,横向气流速度为10~40m/s,气流韦伯数为1.6~25.6,液气动量比为5~127.高速相机帧幅为2000,曝光时间为16s.通过实验观察到横向气流气体韦伯数的变化导致射流破碎形式呈现不同形式变化,液体射流的无量纲表面波波长与气流韦伯数的-0.31幂指数方成正比;主液柱断裂点沿横向气流方向的距离随着液气动量比的增大而减小,而沿初始射流方向的距离随液气动量比的增大而增大;断裂后产生的液滴在沿横向气流方向的速度分量为横向气流速度的0.1倍左右,而沿初始液体射流方向的速度分量先呈现出与液气动量比线性增长关系,直到其变为射流初始速度的0.8倍左右并保持在这一水平.在上述研究基础上,本文拟合了低速射流表面波的波长与气流韦伯数间关系式以及射流破碎位置、射流轨迹及液柱断裂产生液滴的速度与射流初始条件间的数学关系.%This paper used the high speed camera to observe a cylindrical liquid jet into cross-flow and to breakup under the action of wave developments.A direct nozzle has been used,of which the outlet diameter is 1mm and the aspect ratio is 20.The liquid jet in the experiment is water and the crossflow is air.The test temperature is 293K,and the liquid jet velocities are from 2 to 20m/s,with Reynolds number from 2400 to 22400.The velocities of the crossflow change from 10 to 40m/s,with Weber number of from 1.6 to 25.6,that is to say the momentum ratio between the air and the liquid is from 5 to 127.The frame of the high speed camera is2000 and the exposure time is 1 6 s.The experimental studies have found that:the differences of Weber number of the crossflow will change the fragmentation behavior of the liquid jet and the dimen-sionless surface wave length is proportional to the -0.3 1 power exponent of the Weber number of the crossflow.The distance of the fracture point of liquid column along the direction of the crossflow decreases with the increase of the momentum ratio of the liquid to the air,while it along the initial direction of liquid jet increases with that momentum.The velocity of the droplets produced after fracture on the direction of the crossflow is about 0.1 times as high as that of the crossflow,while it on the direction of initial liquid jet increases linearly with the momentum ratio of the liquid to air firstly,until it becomes 0.8 times of the velocity of initial liquid jet.Based on the above study,this paper had fitted the relation between the wavelength and the Weber number of the crossflow;and also the position of fracture point of the jet,the trajectory of jet,the veloci-ties of produced droplets along with the initial conditions.【期刊名称】《实验流体力学》【年(卷),期】2018(032)001【总页数】7页(P78-83,97)【关键词】圆柱射流;横向气流;破碎特性;表面波;液气动量比;关系拟合【作者】邓甜;蒋帅;高绪万【作者单位】中国民航大学,天津 300300;中国民航大学,天津 300300;中国民航大学,天津 300300【正文语种】中文【中图分类】V2190 引言从低污染排放航空发动机燃烧室技术的发展方向可以看出，燃油直接射入预混预蒸发装置从而与空气充分混合形成混合油气进而燃烧是未来的研究重点，这就要求研究燃油在空气气流流动中的破碎、雾化、蒸发以及油气混合程度，其中，对液体射流破碎数学模型的研究能够为燃烧室设计提供参考。
流体力学实验装置的流体流动破裂分析方法
流体力学实验装置的流体流动破裂分析方法流体力学实验是研究流体在不同条件下运动规律的重要实验之一，而流体流动破裂是在实验过程中常见的现象。
为了更好地分析流体力学实验装置中流体流动破裂的原因和影响，我们需要运用科学的方法和技术进行分析。
一、流体流动破裂的原因流体流动破裂通常是由于流动速度过快、管道弯曲、管道断面突然变化等因素导致的。
当流体在管道内流动时，如果流速过快，就会使得流体产生湍流，从而导致流体流动破裂的现象发生。
此外，当管道出现弯曲或者断面突然变化时，会导致流体的流动受到阻碍，进而引发流体流动破裂。
二、流体流动破裂的影响流体流动破裂对实验结果和数据的准确性和可靠性都会产生一定的影响。
一方面，在实验过程中，流体流动破裂会使得流体流动的速度和压力发生变化，从而导致实验数据出现偏差。
另一方面，流体流动破裂还会增加实验装置的维护和调整成本，降低实验效率。
三、流体流动破裂分析方法为了有效地分析流体流动破裂的原因和影响，我们可以采用以下方法：1. 流场模拟分析：通过数值模拟方法，对流体在实验装置中的流动进行模拟分析，以便了解流体在不同条件下的流动规律和破裂现象发生的机理。
2. 粒子图像测速技术：利用粒子图像测速技术，对流体流动过程中的速度场和流动特性进行实时监测和分析，以便及时发现流体流动破裂的迹象。
3. 流速调控技术：通过合理设计和优化实验装置的结构和流道形状，调控流体的流速和流动方向，有效预防流体流动破裂的发生。
通过以上分析方法和技术，可以更好地了解流体力学实验装置中流体流动破裂的原因和影响，为提高实验数据的准确性和可靠性提供科学依据和技术支持。
同时，将流体力学实验中的流体流动破裂问题得到有效解决，对于推动流体力学研究的发展和实验数据的准确性具有重要意义。
液滴破碎机理的分析
破碎细化技术的研究仍然存在很多不足， 研究发现， 当加载压力进一步升高时， 液体的扩散率降低， 粘 度增大， 使得撞击动能减少。为了有效解决这一问题， 引入了超临界流体。由于超临界流体同时具有 气液两相的特点， 因此可以应用于更小孔径的装置中， 强化了液体粉碎细化的效果。本文对液滴破碎 机理进行分析， 在此基础上搭建了实验装置并对其进行性能评价， 取得了良好的效果。 关键词： 超临界流体； 粉碎细化； 撞击流； 机理分析 中图分类号： O33， TJ01 文献标识码： A 文章编号： 1001-7119 （2017） 06-0010-04
DOI:10.13774/ki.kjtb.2017.06.003
Analysis of the Droplet Breakage Mechanism
Li Guangji ， Chen Wangchuan ， Li Fuxu
（ of Mechanical Engineering ， Shanghai Institute of Technology ， Shanghai 201418 ， China） Abstract： Detailed research mostly focused on the solid material, there are still a lot of deficiencies in the viscosity of the liquid increases, the energy used to impact crushing reduce, the level of pulverization cannot improved. To effectively solve the question, introduce supercritical liquid, because supercritical
液液两相流流体破碎模型
液液两相流流体破碎模型液一液两相中的液滴变形和破碎现象不论在自然界还是在生产实践中都广泛存在，如石油行业中，会遇到油和水两相混合流动的现象。
在油水两相流动过程中，常常会形成油。
水分散体系，其中分散相粒径大小和分布对于油水混合物的输运、检测以及分离等过程都会产生重要的影响，而分散相的粒径大小和分布又与液滴变形破碎过程密切相关。
此外，液滴的变形破碎过程也广泛存在于化工、环保等领域，如液液萃取、多相反应、悬浮聚合及乳状液的制备等化工过程，这些过程速率取决于二相间的相际面积，研究液滴变形破碎对于增加相际面积，加快反应速率提高效率等具有举足轻重的作用。
由此可见，认识和掌握较大液滴的变形、破碎过程机理及其规律无疑是非常必要的。
要准确预测系统中液滴群的运动和传质过程，最基本的出发点就是对单个液滴的流体力学行为的预测。
同时，对单个液滴流体力学行为的准确把握为我们提供了一个理解更为复杂的实际多相流系统的基础。
液滴运动规律的研究越来越受到国内外的关注，虽然理论方法和实验手段都取得了一定的进展，但仍有其本身的局限性。
随着CFD的发展，数值模拟成为探索液滴运动规律的重要手段。
Rallison 和Acrivos[1]首先将边界积分方法应用于液滴变形数值模拟，该方法的主要优点是使用势函数将二维问题降为一维问题，精度比较高，但由于其数值稳定性较差，只能用来模拟变形不大的液滴运动。
由Hirt和Nichols[2]提出的VOF方法被广泛用于两相流的数值模拟中，流体体积分数概念的引入大大简化了捕捉界面的计算，然而由VOF只能得到控制单元中的流体体积分数，要得到物质界面还需要进行界面重构，不同的重构方法会有不同的效果。
Osher和Sethia[3]提出的水平集(Levelset)方法是目前处理、追踪物质界面效果较好的一种方法，通过引入水平集函数的概念自动捕捉界面的拓扑变化，在处理复杂结构变化方面优势明显。
尤学一，刘伟[4]采用VOF法追踪了重力流液液和气液相界面的迁移，发现VOF法可很好地追踪强非线性、大形变的相界面随时间的变化。
液滴在流场中破碎的光滑粒子法数值模拟
1. 引言在科学研究和工程领域，液滴在流场中的破碎现象一直备受关注。
这个主题涉及到流体力学、计算物理学以及工程应用等多个领域，涉及的问题也非常复杂。
近年来，随着计算机模拟技术的不断发展，光滑粒子法（Smoothed Particle Hydrodynamics，SPH）作为一种数值模拟方法，在研究液滴破碎现象中发挥了越来越重要的作用。
本文将围绕液滴在流场中破碎的光滑粒子法数值模拟展开深入探讨。
2. 液滴破碎的现象和意义液滴在流场中破碎是一种普遍存在的现象，例如在空气动力学、生物工程和化工等领域都有着广泛的应用。
研究液滴破碎的机理和规律，有助于我们更好地理解复杂的流体行为，优化工程设计和预测事故发生。
进行液滴破碎的数值模拟研究具有重要的理论和实际意义。
3. 光滑粒子法的基本原理光滑粒子法是一种基于流体微元的数值模拟方法，其基本原理是将流体划分为离散的粒子，通过对粒子之间的相互作用力进行数值计算，来模拟流体的运动。
SPH方法由于其适用于连续介质的性质、处理自由表面流体和多相流等优点而在流体力学领域得到了广泛应用，特别是在液滴破碎的数值模拟中显示出了独特的优势。
在液滴破碎的光滑粒子法数值模拟中，首先需要建立流场的数值模型。
通过对流场的一系列参数进行离散化，可以得到一系列粒子，并利用连续介质力学和粒子内外相互作用力来模拟液滴在流场中的破碎过程。
在模拟过程中，需要考虑表面张力、粘性、重力和碰撞等因素的影响，并结合数值计算方法对其进行全面的模拟分析。
5. 液滴破碎的数值模拟结果和分析通过光滑粒子法进行液滴破碎的数值模拟，可以得到液滴形状、体积、速度、压力等参数随时间的变化规律。
通过对模拟结果的分析，可以深入理解液滴在复杂流场中的运动规律和破碎机理，为液滴破碎现象提供更加深刻的理论解释和工程应用指导。
6. 总结和展望通过本文对液滴在流场中破碎的光滑粒子法数值模拟的探讨，可以更好地理解这一复杂现象的物理本质和数值模拟方法的原理。