Turbulence Modification in Dispersed Multiphase Flows pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Amer Society of Mechanical

作者:E. E. Michaelides

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1989-12

价格:USD 40.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780791803431

丛书系列:

图书标签:

Turbulence
Multiphase Flow
Dispersed Flow
Fluid Dynamics
Heat Transfer
Particle Dynamics
Computational Fluid Dynamics
Modeling
Simulation
Engineering

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具体描述

湍流的奥秘：多相流中的复杂涌动湍流，作为一种看似无序却又遵循特定规律的复杂现象，在自然界和工程领域中无处不在。从大气环流到海洋涌动，从燃烧过程到化学反应，湍流的特性深刻影响着物质、能量和动量的传递。而当多相流——即两种或两种以上不同相态物质（如气-液、液-固、气-固）混合在一起的系统——与湍流相遇时，情况便变得更加错综复杂。本书深入探讨了多相流中湍流行为的独特性质及其影响。我们将目光聚焦于那些分散相（如液滴、颗粒、气泡）在连续相中运动的情形。这些分散相的存在，极大地改变了原有连续相的流动特性，引入了新的相互作用机制，并对湍流的产生、发展和耗散过程产生至关重要的影响。核心研究内容：分散相与连续相的相互作用：我们将详细分析分散相如何影响连续相的湍流结构。例如，小尺寸、高密度的颗粒会通过动量和能量的交换来抑制或增强湍流。较大的液滴则可能通过其形变和破碎来产生新的湍流涡。气泡在液体中的运动，尤其是在沸腾或气化过程中，会形成复杂的空泡团，进而显著改变流场的湍流强度和尺度。这些相互作用并非单向的，连续相的湍流涡也会作用于分散相，导致其加速、减速、旋转、聚集或分散。湍流模型与数值模拟：准确模拟多相流中的湍流一直是研究的难点。本书将介绍用于描述多相流湍流的各种模型，包括基于雷诺平均（RANS）的方法，如多相流的k-ε模型、k-ω模型等，以及更精细的涡分辨模拟（LES）和直接数值模拟（DNS）方法。我们将讨论这些模型在处理分散相与连续相耦合时的优势与局限性，以及如何在数值模拟中有效地捕捉多相流湍流的细微之处。分散相的动力学行为：在湍流作用下，分散相的运动轨迹、速度分布、聚集和分散行为都呈现出显著的非平衡特性。我们将深入研究分散相的拖曳力、升力、马兰戈尼力（当存在界面张力梯度时）、以及颗粒之间的碰撞和聚结等关键因素。理解这些动力学行为，对于预测多相流中的传质、传热效率以及相间界面的演化至关重要。湍流各向异性与尺度分布：在均匀各向同性的湍流中，湍流的统计性质在各个方向上是相同的。然而，在多相流中，由于分散相的存在以及它们与连续相的相互作用，湍流往往会呈现出显著的各向异性。例如，颗粒的惯性可能导致它们在湍流涡中更倾向于沿径向运动，从而破坏了流动的各向同性。我们还将考察湍流的尺度分布，即不同尺度涡的能量和动量如何分布，以及分散相如何影响这一分布。多相流湍流的应用挑战：本书不仅关注理论研究，还将探讨多相流湍流在实际工程中的应用挑战。例如，在化工反应器中，湍流会影响反应物的混合效率和传质速率；在燃烧器中，湍流与液滴的蒸发和燃烧过程密切相关；在生物工程领域，血流中的红细胞和血小板运动也涉及到多相流湍流的动力学。理解这些应用场景下的湍流特性，有助于工程师设计更高效、更稳定的系统。本书的独特视角：不同于侧重于单一相态湍流的经典著作，本书将多相流这一关键的复杂性引入到湍流的研究之中。我们旨在提供一个全面的视角，连接了基础的流体力学原理与实际工程问题。通过结合理论分析、实验观察和数值模拟的最新进展，本书将为读者提供对多相流中湍流现象的深刻理解。读者对象：本书适合于对流体力学、传热传质、化学工程、机械工程、航空航天工程等领域感兴趣的研究生、博士后以及相关领域的工程师和科研人员。无论您是希望深入理解湍流在复杂系统中的行为，还是致力于解决实际工程问题，本书都将为您提供宝贵的知识和启发。