多相流模拟知识讲解
多相流体力学模拟与优化计算
多相流体力学模拟与优化计算多相流体力学模拟与优化计算是一种重要的研究领域，用于模拟多组分流体在复杂环境中的相互作用和流动行为。
这些复杂环境可以是工业过程、自然环境或生物系统。
通过对多相流动的建模和优化计算，我们可以研究和预测流体行为的动力学和传输特性，以便改进工程设计和优化。
多相流体是指由不同物态的物质组成的流体，例如气体-液体、液体-固体、气体-气体等。
这些多相流体具有不同的物理性质和相互作用方式，其流动行为往往更加复杂和难以预测。
而多相流体力学模拟与优化计算可以帮助我们深入了解多相流体的行为，并为解决实际问题提供有效的解决方案。
首先，多相流体力学模拟是通过数值方法对多相流体的动力学方程进行求解，以模拟和预测流体的运动和相互作用过程。
这需要建立合适的流体模型和边界条件，以及适当的数值算法，例如有限体积法、有限元法和格子玻尔兹曼方法等。
通过模拟多相流体在不同区域的速度场、温度场和浓度场等，我们可以揭示多相流体的流动规律和传热传质特性，为实际问题提供重要的参考。
其次，优化计算是多相流体力学模拟的一个重要应用方向。
通过改变流体模型、边界条件和优化算法等参数，我们可以寻找最优解或优化设计。
例如，在工业过程中，我们可以通过优化模拟来改进设备的设计和操作参数，以提高能源利用效率、减少排放和改善生产环境。
同时，优化计算还可以用于优化多相流体模拟的计算效率和精度，提高计算速度和准确性，以满足复杂问题的实时和实时响应需求。
在多相流体力学模拟与优化计算中，还存在一些挑战和难点。
首先，由于多相流体的流动行为复杂多样，建立准确的数学模型和边界条件是模拟的关键。
而不同的流场和相互作用现象可能需要不同的模型和算法，这需要针对具体问题进行合理选择。
其次，多相流体的计算规模大、计算复杂度高，对计算资源的要求较高。
因此，需要采用高性能计算平台和优化算法，以提高模拟计算的效率和准确性。
最后，多相流体模拟和优化计算的结果需要与实验数据进行验证和验证，以确保模拟的准确性和可靠性。
多相流模拟知识讲解
多相流模拟多相流模拟介绍自然界和工程问题中会遇到大量的多相流动。
物质一般具有气态、液态和固态三相，但是多相流系统中相的概念具有更为广泛的意义。
在多项流动中，所谓的“相”可以定义为具有相同类别的物质，该类物质在所处的流动中具有特定的惯性响应并与流场相互作用。
比如说，相同材料的固体物质颗粒如果具有不同尺寸，就可以把它们看成不同的相，因为相同尺寸粒子的集合对流场有相似的动力学响应。
本章大致介绍一下Fluent中的多相流建模。
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)多相系统的例子•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：矿物处理多相建模方法计算流体力学的进展为深入了解多相流动提供了基础。
多相流动过程的数值模拟与优化
多相流动过程的数值模拟与优化随着科技的不断发展，多相流动过程的数值模拟与优化在工业领域中扮演着越来越重要的角色。
多相流动是指在同一空间中同时存在两种或多种不同相态的流体，如气体与液体、液体与固体等。
通过数值模拟与优化，可以更好地理解多相流动的特性，并为工业过程的改进和优化提供依据。
在多相流动的数值模拟中，最常用的方法是计算流体力学（CFD）。
CFD基于流体动力学原理，通过对流体流动进行离散化和数值求解，得到流场的分布情况。
对于多相流动，CFD可以用来模拟不同相态的流体在空间中的分布、速度和压力等参数的变化。
通过数值模拟，可以直观地观察到多相流动的行为，如气泡的形成和破裂、液滴的运动轨迹等。
然而，多相流动的数值模拟也面临着一些挑战。
首先，多相流动中的相态转变和界面行为往往非常复杂，需要考虑到液体与气体之间的相互作用、表面张力的影响等因素。
这就要求数值模拟的模型和算法能够准确地描述这些现象。
其次，多相流动的规模往往非常庞大，需要消耗大量的计算资源和时间。
因此，如何提高计算效率也是一个重要的问题。
为了克服这些挑战，研究人员提出了许多优化方法。
首先，可以通过改进数值模型来提高模拟的准确性。
例如，引入更精确的界面模型、考虑表面张力的影响、修正流体力学方程等。
其次，可以采用并行计算和高性能计算技术来提高计算效率。
并行计算可以将计算任务分配给多个处理器同时进行，从而加快计算速度。
高性能计算技术则可以利用更强大的计算资源，处理更大规模的问题。
此外，还可以利用人工智能和机器学习等技术，对模拟结果进行分析和优化。
通过建立模型和算法，可以根据模拟结果自动调整参数，优化多相流动过程。
除了数值模拟与优化，多相流动的实验研究也是不可或缺的。
实验可以提供直接的观测数据，验证数值模拟的准确性，并为模型的改进提供依据。
实验研究还可以用来探索多相流动的微观机理和宏观行为，为数值模拟提供更准确的边界条件和参数。
因此，实验与数值模拟应该相互结合，共同推动多相流动的研究。
多相流体力学的数值模拟及其应用
多相流体力学的数值模拟及其应用引言多相流体力学是研究多种不同物质在相互作用下流动行为的学科领域。
它在工程、环境、生物等多个领域都有重要的应用价值。
随着计算机技术的不断发展，数值模拟成为研究多相流体力学的重要手段之一。
本文将介绍多相流体力学数值模拟的基本原理和方法，并探讨其在工程和科学研究中的应用。
一、多相流体力学的基本概念1.1 多相流体的定义多相流体是指由两种或更多种不同物质组成的流体系统。
它们可以是气体和液体的组合，也可以是液体和固体的组合。
在多相流体中，不同相之间存在各种各样的相互作用，如表面张力、颗粒间作用力等。
1.2 多相流体的分类根据不同的分类标准，多相流体可以分为不同的类型。
按照相间分布的均匀性，可以将多相流体分为均质和非均质两类。
均质多相流体是指各相之间存在均匀分布的情况，如气泡在液体中的分布。
非均质多相流体是指各相之间存在不均匀分布的情况，如液滴在气体中的分布。
1.3 多相流体的力学性质多相流体的力学性质是研究多相流体力学的重要内容。
它包括各个相的速度分布、压力分布、浓度分布等。
多相流体的力学性质直接影响多相流体的流动行为，并对多相流体的应用产生重要影响。
二、多相流体力学的数值模拟方法2.1 多相流体力学方程多相流体力学方程是研究多相流体力学的基本方程。
它从守恒性原理出发，通过质量守恒、动量守恒和能量守恒等方程来描述多相流体的运动行为。
2.2 多相流体的计算模型多相流体的计算模型是进行多相流体力学数值模拟的基础。
常见的多相流体计算模型包括欧拉法、拉格朗日法和亚欧拉法等。
2.3 多相流体力学的数值方法多相流体力学的数值方法是进行多相流体力学数值模拟的关键环节。
常见的多相流体力学数值方法包括有限体积法、有限元法、边界元法等。
2.4 多相流体力学的边界条件多相流体力学的边界条件在数值模拟中起着重要作用。
它们可以分为速度边界条件、压力边界条件和浓度边界条件等。
三、多相流体力学数值模拟的应用3.1 多相流体流动的数值模拟多相流体流动的数值模拟在工程和科学研究中有着广泛的应用。
流体力学中的多相流模型与仿真
流体力学中的多相流模型与仿真在流体力学领域中，多相流模型和仿真技术在研究和应用中发挥着重要的作用。
多相流模型是描述多个不同物理相互作用的数学模型，而仿真技术则是利用计算机来模拟和预测多相流体的行为。
本文将探讨多相流模型和仿真技术在流体力学中的应用和发展。
一、多相流模型多相流模型是流体力学中研究多相流体行为的重要工具。
多相流是指在同一空间中存在着两种或多种物质相的流动状态。
常见的多相流包括气固流动、气液流动和固液流动等。
1. 气固流动模型气固流动模型是研究气体和颗粒物质相互作用的模型。
这种流动模型在煤矿爆炸、粉尘扬尘、颗粒输送等领域有着广泛的应用。
常用的气固流动模型有Euler-Euler模型和Euler-Lagrange模型。
2. 气液流动模型气液流动模型是研究气体和液体相互作用的模型。
气液两相流动在石油、化工、环保等行业中具有重要的应用价值。
常用的气液流动模型有两流体模型、体积力平衡模型和界面平衡模型等。
3. 固液流动模型固液流动模型是研究固体颗粒和液体相互作用的模型。
这种流动模型在颗粒床反应器、混凝土输送等领域有着广泛的应用。
常用的固液流动模型有物理模型、经验模型和计算流体动力学模型等。
二、多相流仿真技术多相流仿真技术是利用计算机来模拟和预测多相流体行为的方法。
仿真技术可以通过数值计算的方式，将多相流动的数学模型转化为离散的数值计算模型，并通过迭代求解来获得流体的相关参数。
1. 传统的数值模拟方法传统的数值模拟方法基于有限差分法、有限元法等数值计算方法，通过网格划分和离散化，将流体力学方程数值化求解。
这种方法在处理简单的流动问题时有效，但对于复杂的多相流问题，计算效率较低。
2. 基于粒子的仿真方法基于粒子的仿真方法是通过跟踪流体颗粒的运动轨迹，模拟多相流体的流动行为。
这种方法可以精确地模拟颗粒与流体之间的相互作用，并考虑颗粒的密度、粒径等特性。
常用的基于粒子的仿真方法有离散元法和分子动力学方法等。
多相流动的基础知识和数值模拟方法
多相流动的基础知识和数值模拟方法多相流动是指在同一空间中存在两种及以上物质的流动现象。
在工程领域中，多相流动具有广泛应用，如化工反应器中的气液流动、石油勘探中的油水混合流动等。
本文将介绍多相流动的基础知识，并探讨一些常用的数值模拟方法。
一、多相流动的分类多相流动可以根据不同的分类标准进行分类，常见的分类方法包括：1.根据组分：固液流动、气液流动、固气流动等；2.根据速度：稳定流动、不稳定流动、湍流等；3.根据形态：离散相、连续相、两相界面等。
二、多相流动的基础知识1.多相流动的基本方程多相流动的基本方程包括连续性方程、动量方程和能量方程。
在连续性方程中，考虑到多相流动中各相的质量守恒关系；在动量方程中，引入各相之间的相互作用力和速度差等因素；在能量方程中，考虑到各相之间的相变、传热等现象。
2.多相流动的相互作用多相流动中的不同相之间存在相互作用力，如液固两相之间的颗粒间碰撞力、气液两相之间的表面张力等。
这些相互作用力对多相流动的行为和特性具有重要影响。
3.多相流动的模型为了更好地描述多相流动的行为，研究者们提出了多种多相流动模型，如两流体模型、Eulerian-Eulerian模型和Eulerian-Lagrangian模型等。
不同的模型适用于不同的多相流动情况，选择合适的模型对于准确描述多相流动至关重要。
三、多相流动的数值模拟方法数值模拟是研究多相流动的重要手段之一，常用的数值模拟方法包括：1.有限体积法有限体积法是常用的求解多相流动的数值方法之一，它将流动域划分为网格单元，通过离散化各个方程，利用差分格式求解模拟区域内的物理量。
2.多尺度方法多尺度方法考虑到多相流动中存在不同尺度的现象和作用力，通过将流动域划分为不同的区域进行求解，以更好地描述多相流动的行为。
常见的多尺度方法有多尺度网格方法和多尺度时间方法。
3.相场方法相场方法是一种常用的描述多相流动界面的方法，它通过引入相场函数来表示相界面，并利用Cahn-Hilliard方程等对相场函数进行求解，从而获得界面位置和形状等信息。
vof多相流原理
vof多相流原理VOF（VolumeofFluid）方法是一种用于模拟多相流的计算流体力学（CFD）方法，它被广泛应用于描述液体和气体等多相流体在空间中的分布。
以下是VOF多相流的基本原理：1.VOF概念：VOF方法基于VOF概念，即在空间中的每个离散单元（例如网格单元）上定义一个VOF值，表示该单元中液体的体积占据率。
这个值可以在0到1之间变化，0表示单元内无液体，1表示单元完全充满液体。
2.质量守恒方程：VOF方法利用质量守恒方程来追踪液体体积的变化。
这个方程可以描述液体在空间中的传输和变形。
3.界面跟踪：VOF方法通过在每个时间步迭代中，通过解质量守恒方程来追踪液体与气体之间的界面。
这使得方法能够准确地捕捉液体与气体之间的界面形状和位置。
4.VOF函数：在VOF方法中，通过VOF函数表示液体的体积分布。
VOF函数是一个定义在空间中的函数，描述了每个点上的液体体积分数。
5.流体运动方程：在VOF方法中，通常采用Navier-Stokes方程组来描述流体的运动。
这包括动量守恒方程和质量守恒方程，这两个方程也需要与VOF函数相结合。
6.表面张力：VOF方法通常考虑表面张力的影响，以更准确地描述液体与气体之间的交界面。
7.数值离散化：VOF方法需要对空间进行离散化，通常采用有1 / 2限体积法或有限元法等数值方法。
这样可以将连续的问题转化为离散的问题，以便计算机进行模拟。
VOF方法的优势在于它能够较为准确地模拟多相流体之间的交界面，同时考虑了体积分数的概念。
这使得VOF方法在模拟液体-气体、液体-固体等多相流问题时具有较高的适用性。
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多相流模型 FLUENT入门培训知识讲解
• 案例
– 气旋 – 喷雾干燥器 – 粒子的分离和分类 – 浮质散布 – 液体燃料 – 媒的燃烧
Introductory FLUENT Notes
DPM 案例 – 喷雾干燥器仿真 FLUENT v6.3 December 2006
• 使用FLUENT中DPM 模型模拟仿真喷雾干 燥过程，包括液体喷 雾进入加热室接触干 燥粉末时的流动，热 交换和质量交换。
Introductory FLUENT Notes
DPM模型的适用条件 FLUENT v6.3 December 2006
• 流域: • 填充体积: • 填充粒子: • 建立湍流模型: • Stokes数:
气泡流, 液滴流, 粒子流 必须是分散型 (体积率 < 12%) 少量到适中 相之间的弱结合和强结合 所有 Stokes数
Liquid/Liquid – 活塞流－大的气泡在连续液体中
Slug Flow
– 层流/自由表面流－不能混合的流体有 清晰的分离面，例如：自由表面流
– 粒子流－连续液体中的固体颗粒，例 如 ：旋转分离器，空气清新器，吸尘
Gas / Solid 器，尘埃环境流
Stratified / FreeSurface Flow
Fluidized Bed
Introductory FLUENT Notes FLUENT v6.3 December 2006
Introductory FLUENT Notes
多相流中的湍流模型 FLUENT v6.3 December 2006
• 多相流中的湍流模型非常具有挑战性。 • 如今，单相湍流模型（例如k–ε 和 RSM ）只
（例如：液体－液体，油－水）
• 液体由原相（primary）和次相的混合相
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多相流模拟多相流模拟介绍自然界和工程问题中会遇到大量的多相流动。
物质一般具有气态、液态和固态三相，但是多相流系统中相的概念具有更为广泛的意义。
在多项流动中，所谓的“相”可以定义为具有相同类别的物质，该类物质在所处的流动中具有特定的惯性响应并与流场相互作用。
比如说，相同材料的固体物质颗粒如果具有不同尺寸，就可以把它们看成不同的相，因为相同尺寸粒子的集合对流场有相似的动力学响应。
本章大致介绍一下Fluent中的多相流建模。
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)多相系统的例子•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：矿物处理多相建模方法计算流体力学的进展为深入了解多相流动提供了基础。
目前有两种数值计算的方法处理多相流：欧拉－拉格朗日方法和欧拉－欧拉方法。
欧拉－拉格朗日方法在Fluent 中的拉格朗日离散相模型遵循欧拉－拉格朗日方法。
流体相被处理为连续相，直接求解时均纳维-斯托克斯方程，而离散相是通过计算流场中大量的粒子，气泡或是液滴的运动得到的。
离散相和流体相之间可以有动量、质量和能量的交换。
该模型的一个基本假设是，作为离散的第二相的体积比率应很低，即便如此，较大的质量加载率（fluid particles m m&&≥）仍能满足。
粒子或液滴运行轨迹的计算是独立的，它们被安排在流相计算的指定的间隙完成。
这样的处理能较好的符合喷雾干燥，煤和液体燃料燃烧，和一些粒子负载流动，但是不适用于流-流混合物，流化床和其他第二相体积率不容忽略的情形。
欧拉－欧拉方法在欧拉－欧拉方法中，不同的相被处理成互相贯穿的连续介质。
由于一种相所占的体积无法再被其他相占有，故此引入相体积率（phasic volume fraction ）的概念。
体积率是时间和空间的连续函数，各相的体积率之和等于1。
从各相的守恒方程可以推导出一组方程，这些方程对于所有的相都具有类似的形式。
从实验得到的数据可以建立一些特定的关系，从而能使上述方程封闭，另外，对于小颗粒流（granular flows ）,则可以通过应用分子运动论的理论使方程封闭。
在FLUENT 中, 共有三种欧拉-欧拉多相流模型，分别为：流体体积模型（VOF ），混合物模型，以及欧拉模型。
VOF 模型所谓VOF 模型，是一种在固定的欧拉网格下的表面跟踪方法。
当需要得到一种或多种互不相融流体间的交界面时，可以采用这种模型。
在VOF 模型中，不同的流体组分共用着一套动量方程，计算时在全流场的每个计算单元内，都记录下各流体组分所占有的体积率。
VOF 模型的应用例子包括分层流，自由面流动，灌注，晃动，液体中大气泡的流动，水坝决堤时的水流，对喷射衰竭（jet breakup ）(表面张力)的预测，以及求得任意液－气分界面的稳态或瞬时分界面。
混合物模型混和物模型可用于两相流或多相流（流体或颗粒）。
因为在欧拉模型中，各相被处理为互相贯通的连续体，混和物模型求解的是混合物的动量方程，并通过相对速度来描述离散相。
混合物模型的应用包括低负载的粒子负载流，气泡流，沉降，以及旋风分离器。
混合物模型也可用于没有离散相相对速度的均匀多相流。
欧拉模型欧拉模型是Fluent 中最复杂的多相流模型。
它建立了一套包含有n 个的动量方程和连续方程来求解每一相。
压力项和各界面交换系数是耦合在一起的。
耦合的方式则依赖于所含相的情况，颗粒流（流－固）的处理与非颗粒流（流-流）是不同的。
对于颗粒流，可应用分子运动理论来求得流动特性。
不同相之间的动量交换也依赖于混合物的类别。
通过FLUENT 的客户自定义函数（user-defined functions ），你可以自己定义动量交换的计算方式。
欧拉模型的应用包括气泡柱，上浮，颗粒悬浮，以及流化床。
多相流模型的选择基本原则通常，你一旦决定了采用何种模式最能符合实际的流动，那么就可以根据以下的原则来挑选最佳的模型。
更为具体的指导，包括如何选择含有气泡，液滴和粒子的流动模型可以参见下面的细节指导。
• 对于体积率小于10％的气泡、液滴和粒子负载流动，采用离散相模型。
具体内容参见第19章。
• 对于离散相混合物或者单独的离散相体积率超出10％的气泡、液滴和粒子负载流动，采用混合物模型或者欧拉模型。
混合模型（Mixture Model ）与VOF 模型一样，混合模型使用单流体方法。
它有两方面不同于VOF 模型：1、混合模型允许相之间互相贯穿（interpenetrating ）。
所以对一个控制容积的体积分数p q and αα可以是0和1之间的任意值，取决于相q 和相p 所占有的空间。
2、混合模型使用了滑流速度的概念，允许相以不同的速度运动。
（注，相也可以假定以相同的速度运动，混合模型就简化为均匀多相流模型）。
3、混合模型求解混合相的连续性方程，混合的动量方程，混合的能量方程，第二相的体积分数方程，还有相对速度的代数表达（如果相以不同的速度运动）。
欧拉模型（Eulerian Model ）单相模型中，只求解一套动量和连续性的守恒方程，为了实现从单相模型到多相模型的改变，必须引入附加的守恒方程。
在引入附加的守恒方程的过程中，必须修改原始的设置。
这个修改涉及到多相体积分数n ααα,...,21的引入和相之间动量交换的机理紊流模型(Turbulence Models)为了描述单相中速度及标量的紊流、波动的影响，FLUENT 使用了不同类型的封闭模型。
与单相流动相比，多相流动动量方程中所模拟的项数是非常大的，这使得多相流模拟中的紊流模型非常复杂。
在ε-k 模型内FLUENT 提供了三种方法模拟多相流中的紊流：1．mixture turbulence model (default) 2．dispersed turbulence model 3． Turbulence model for each phase模型的选择依赖于你的应用中第二相紊流的重要性。
！！注：下面给出的每一种方法的描述都是基于标准εk模型。
多相修正为RNG和-realizable ε-k模型是相似的，因此这里不在明确地给出。
混合紊流模型（Mixture Turbulence Model）混合紊流模型是默认的多相紊流模型。
它代表了单相εk模型的第一扩展，它应用于-相分离，分层（或接近分层）的多相流，和相之间的密度比接近1。
这种情形下，使用混合属性和混合速度捕获紊流的重要特征是足够的。
分散紊流模型（Dispersed Turbulence Model）当第二相的浓度稀时，分散紊流模型是合适的模型。
这种情形下，颗粒间的碰撞可忽略而对第二相随机运动的起支配作用的是主相紊流的影响。
所以第二相的波动量根据主相的平均特征和颗粒弛豫时间和粒子相互作用时间的旋涡给出。
当明显地有一个主连续相和其它的是分散稀释的第二相时，这个模型是适用的。
每相的紊流模型（Turbulence Model for Each Phase）最普通的多相紊流模型为每一相求解一套εandk输运方程。
当紊流传递在相间起重要作用时，这个紊流模型是合适的选择。
注：由于FLUENT为每个第二相求解两个附加的输运方程，每相的紊流模型比分散相紊流模型大大地增加了计算的强度。
•对于活塞流，采用VOF模型。
•对于分层/自由面流动，采用VOF模型。
•对于气动输运，如果是均匀流动，则采用混合物模型；如果是粒子流，则采用欧拉模型。
对于流化床，采用欧拉模型模拟粒子流。
•对于泥浆流和水力输运，采用混合物模型或欧拉模型•对于沉降，采用欧拉模型。
对于更加一般的，同时包含若干种多相流模式的情况，应根据最感兴趣的流动特征，选择合适的流动模型。
此时由于模型只是对部分流动特征做了较好模拟，其精度必然低于只包含单个模式的流动细节指导对于分层流和活塞流，最直接的就是选择VOF 模型。
选择其他的模型就不那么直接。
一般来说，下面的一些参数可以帮助选择合适的多相流模型： 粒子的加载率,β, 和斯托克斯数, St 。
(注意：这里“颗粒”一词泛指粒子，液滴和气泡)粒子加载率的影响粒子加载率对相之间的影响具有很大的作用。
颗粒加载率定义为离散相的质量密度( d )和载体相的质量密度( c )之比:cc d d ραρα=β 物质密度比为： cd ρρ=γ 气－固两相流中它大于1000,液-固两相流中在1左右，而气－液两相流中小于0.001。
利用这些参数，就可以估计粒子相中粒子之间的平均间隔距离。
下面是由Crowe et al.给出的一种估计方法：3/1d 16d L ⎪⎭⎫ ⎝⎛κκ+π= 其中γβ=κ/。
这些参数的信息对于决定如何来处理离散相是非常重要的。
例如，对于某种气体－颗粒流动，其粒子加载率为1，那么粒子间距dd L 就等于8；于是粒子就可以看成相互孤立的 (也就是说，粒子加载率很低)。
根据粒子加载率的不同，相之间的影响程度可以分为三类：• 对于低加载率，相之间的耦合作用是单向的；就是说，作为载体的流体介质可以通过推动和涡漩影响粒子的运动，但是粒子对流体运动却没有影响。