双流体模型方程的封闭策略及其在气液流动模拟中的应用开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

气液流动广泛应用于化工过程。

计算流体力学模拟方法是研究气液流动的常用研究方法，当前模拟气液流动的方法有欧拉-欧拉（也称为双流体模型）、欧拉-拉格朗日和直接数值模拟方法。

欧拉-欧拉方法将离散相设为连续流体进行处理，气相和液相各由一个动量方程来描述；欧拉-拉格朗日方法使用牛顿第二定律来计算离散相的运动状态，使用navier-stokes方程来描述连续流体的运动；直接数值模拟方法通过直接求解navier-stokes方程来同时计算离散相和连续相的流动。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

当前对于气液体系的欧拉-欧拉模拟，不同的气液反应器形式要求所使用的曳力模型不同，例如气液鼓泡塔的模拟较多使用schiller-naumann模型，但是气液搅拌槽的模拟很少使用该模型，而且搅拌槽模拟的模型很少用于鼓泡塔，所以对于不同的反应器构型，如何选择曳力模型用于计算是个难题，如果选择不当，将导致错误的计算结果，影响反应器的分析和设计。

本课题针对上面曳力模型适用性不清晰的问题，开展cfd模拟研究，重点是要研究清楚为什么不同的反应器形式需要不同的曳力模型，相同的曳力模型在不同反应器形式的性能为什么有差异。

本课题拟采用openfoam中的multiphaseeulerfoam来进行模拟计算，计算结果与文献中的实验数据进行对比，分析结果出现差别的原因。