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基于介尺度稳定性条件的多相流曳力与群体平衡模型

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介尺度结构和介尺度机制是化工、冶金、能源等过程工程中的重要科学问题.尽管多相流数理模型在过去的几十年中已取得长足进展,但仍存在准确性依赖可调参数、模型适用性有限、计算量大等问题,难以适应当前快速发展的新工艺和新过程开发的需求.实际上,基于平均化方法的多流体方程组需要若干子模型封闭,如相间作用力、聚并/破碎核函数以及湍流模型等;这些子模型决定了多流体模型的模拟准确性.从介科学角度发展介尺度物理模型为解决这些问题提供了新的思路.模型可以解析多相流非均匀结构演化的控制机制,进而改进或重构子模型.总结了基于介尺度稳定条件的两类介尺度封闭模型:一类用于封闭相间动量传递,如介尺度曳力;另一类用于封闭离散相特征参数的演化,如介尺度群体平衡模型,计算气泡或液滴尺寸.进而综述了这些模型在流化床、鼓泡塔、气升式环流反应器、搅拌槽、转定子乳化器等多相流设备中的应用,并展望了未来发展方向和关键科学问题.
Multiphase drag and population balance models based on mesoscale stability condition

管小平、杨宁

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中国科学院过程工程研究所,多相复杂系统国家重点实验室,北京100190

多相流 介尺度 曳力 群体平衡模型 计算流体力学

国家自然科学基金国家自然科学基金国家自然科学基金

221783542192580591834303

2022

10.11949/0438-1157.20220450

化工学报
中国化工学会 化学工业出版社

化工学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.26
ISSN：0438-1157
年,卷(期)：2022.73(6)
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