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第1章　概论1

1.1　多相流的定义及分类1

1.1.1　多相流的定义1

1.1.2　多相流的分类1

1.2　多相流的特点、研究方法3

1.2.1　多相流的特点3

1.2.2　多相流的研究方法和理论模型4

1.3　多相流的流动结构简介7

1.3.1　流动结构的一般涵义及研究流动结构的重要意义7

1.3.2　典型的两相流流动结构10

1.4　多相流流动结构的判别12

1.4.1　流动结构的判别方法12

1.4.2　流型图13

1.5　多相流研究的历史与现状15

1.5.1　多相流研究简史15

1.5.2　多相流研究的现状17

1.6　多相流的应用背景17

1.6.1　在石油工业中的应用17

1.6.2　在煤炭、冶金工业中的应用20

1.6.3　在动力、核能工业中的应用21

1.6.4　在化学工业中的应用37

1.6.5　在水利、水力及管道输送工程中的应用38

1.6.6　在大气工程中的应用47

1.6.7　在制冷、低温及航天工业中的应用50

参考文献53

第2章　多相流的基本方程及主要描述参数56

2.1　多相流的基本方程56

2.1.1　积分形式的守恒方程56

2.1.2　简化模型59

2.2　多相流的主要参数及其计算式64

2.2.1　颗粒的性质64

2.2.2　颗粒的描述68

2.2.3　流动参数74

参考文献78

第3章　颗粒、气泡动力学80

3.1　颗粒的受力分析80

3.2　颗粒的阻力特性83

3.2.1　单颗粒的阻力83

3.2.2　颗粒群的阻力（刘大有，1993）85

3.3　松弛过程86

3.3.1　松弛现象86

3.3.2　单颗粒的松弛88

3.3.3　颗粒群的松弛90

3.4　沉降与悬浮、浮泡流动91

3.4.1　沉降现象91

3.4.2　悬浮现象95

3.4.3　浮泡流动106

参考文献124

第4章　管内多相流131

4.1　管内气液两相流131

4.1.1　流型131

4.1.2　压力降141

4.1.3　空泡份额161

4.1.4　流动不稳定性177

4.1.5　临界流199

4.2　管内气固两相流214

4.2.1　悬浮式气固两相流215

4.2.2　栓塞式气固两相流224

4.2.3　弯管内的气固两相流226

4.3　管内液固两相流228

4.3.1 固体颗粒的输送方式和流态228

4.3.2　浓度和速度分布233

4.3.3　摩阻损失234

4.4　管内液液两相流236

4.4.1　相转变点236

4.4.2　油水乳状液表观粘度238

4.4.3　流型239

4.4.4　持水率240

4.4.5　摩擦阻力242

4.5　管内气液固三相流245

4.5.1　基本原理245

4.5.2　容积含量247

4.5.3　压力损失250

4.5.4　汽液固三相流沸腾传热254

4.6　管内气液液三相流255

4.6.1　流型255

4.6.2　摩擦阻力260

4.6.3　局部阻力261

参考文献263

第5章　管外多相流288

5.1　单相流绕流流动、涡街与振动288

5.1.1　旋涡脱落现象288

5.1.2　旋涡形成和脱落机理288

5.1.3　圆柱绕流290

5.1.4　其它柱体绕流298

5.1.5　管束的绕流302

5.2　横掠单柱体时的多相流308

5.2.1 气液两相流绕流单柱体的旋涡形成和脱落308

5.2.2　气液两相流绕流引起的作用力316

5.3　横掠管束时的气液两相流319

5.3.1　气液两相流横掠管束时的旋涡脱落319

5.3.2　气液两相流横掠管束时的流型326

5.4　气固两相流绕流时的积灰与磨损333

5.4.1　积灰333

5.4.2　磨损336

参考文献339

第6章　多相流的分离和分配344

6.1　分离机理与分离效率344

6.1.1　分离机理344

6.1.2　分离效率345

6.2　重力分离349

6.2.1　气液两相的重力分离349

6.2.2　气固两相的重力分离352

6.2.3　液固两相的重力分离357

6.3　惯性分离361

6.3.1　气液两相的惯性分离362

6.3.2　气固两相的惯性分离（岑可法等，1998）369

6.4　离心分离378

6.4.1　单相流的旋转流场379

6.4.2　颗粒在旋转流场中的运动383

6.4.3　气固旋风分离388

6.4.4　汽液旋风分离392

6.4.5　液固旋流分离399

6.4.6　液液旋流分离402

6.5　过滤分离407

6.5.1　一般过滤机理407

6.5.2　袋式除尘410

6.5.3　颗粒层除尘421

6.6　分叉管中的多相流428

6.6.1　T型管中的两相流428

6.6.2　Y型管中的两相流439

6.7　集箱中的多相流443

参考文献455

第7章　旋转机械中的多相流463

7.1 多相流泵463

7.1.1　气液两相流泵463

7.1.2　固液两相流泵472

7.1.3　气液固多相流泵481

7.2　叶轮机械中的气固两相流482

7.2.1　流动模型、处理方法及数值计算483

7.2.2　磨损类型、磨损机理及防磨措施485

7.3　蒸汽轮机中的汽液两相流489

7.3.1　湿蒸汽两相流的基本问题489

7.3.2　湿蒸汽两相流的研究进展491

7.4　水轮机中的固液两相流492

参考文献496

第8章　多相流的数值模拟505

8.1　多相流数值模拟的特点505

8.1.1　数值模拟方法的特点与优势505

8.1.2　多相流数值模拟的主要困难和关键问题506

8.2　多相流数值模拟中的常用特殊参数510

8.2.1　相分布参数510

8.2.2　加权参数512

8.3　多相流数值模拟方法分类513

8.4　连续介质力学模型515

8.4.1　欧拉-拉格朗日类模型516

8.4.2　欧拉-欧拉类模型520

8.5　气-液两相流相界面迁移过程的数值模拟方法529

8.5.1　高度函数法529

8.5.2　相界面追踪的PIC方法530

8.5.3　MAC方法，531

8.5.4　线段法和边界积分法533

8.5.5　Level Set方法534

8.5.6　VOF方法534

8.6　Level Set方法及其在气-液两相流数值模拟中的应用536

8.6.1　Level Set方法概述及基本方程536

8.6.2　Level Set方法中不同介质区域的识别和物性参数的表示方法538

8.6.3　相界面几何特性参数的表示方法538

8.6.4　气-液两相流的流场控制方程539

8.6.5　应用Level Set方法时应注意的几个问题540

8.6.6　Level Set方法的应用541

8.7　VOF模型及其在气液两相流数值模拟中的应用546

8.7.1　VOF方法的基本思想与相函数546

8.7.2　VOF方法中气-液两相流的动量控制方程546

8.7.3　VOF方法中气-液相界面的控制方程及其求解方法548

8.7.4　VOF方法中气-液两相流场中的物性表示方法549

8.7.5　气-液相界面的构造方法549

8.7.6　几种界面重构方法的比较561

8.7.7　VOF方法的优缺点562

8.8　其它多相流数值模拟方法563

8.8.1　多相流的大涡模拟563

8.8.2　多相流的直接数值模拟564

8.8.3　多相流的Lattice-Boltzmann方法模拟564

8.9　多相流数值模拟中的困难及其发展方向567

参考文献569

第9章　几个专题578

9.1　微重力条件下的气液两相流与传热578

9.1.1　微重力实现方式579

9.1.2　微重力下的两相流动研究方法580

9.1.3　流型584

9.1.4　空泡份额589

9.1.5　压力降590

9.2　毛细管内的汽液两相流596

9.2.1　毛细管内汽液流动过程596

9.2.2　毛细管内汽液两相流的研究方法597

9.2.3　毛细管内汽液两相流的研究进展598

9.3　多相流的减阻604

9.3.1　单相流的减阻604

9.3.2　两相流的减阻606

9.3.3　三相流的减阻608

参考文献614