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第1章 绪论 1

1.1 物质的性质与描述 1

1.2 两相与多相流的定义与分类 5

1.3 两相流动力学的发展简史 8

1.4 两相流的研究和处理方法 11

1.5 两相与多相流的专用术语与基本特性参数 13

第2章 多相流相场空间结构与相分布 18

2.1 概述 18

2.2 相速度与相含率分布 19

2.2.1 微分分析法 20

2.2.2 积分分析法 28

2.2.3 更复杂的分析方法 31

2.3 流型及其转变特性 41

2.3.1 流型研究概述 41

2.3.2 气液两相流的流型和流型图 43

2.3.3 流型转变的界限及机理 70

第3章 界面现象 95

3.1 概述 95

3.3 应力边界条件 96

3.2 速度边界条件 96

3.4 相变对界面应力的影响 103

3.5 界面的热力学和统计力学 108

3.5.1 热力学基本概念及理论 108

3.5.2 界面热力学 113

3.5.3 界面的更严格处理(Gibbs吸附方程) 117

3.5.4 表面热力学的局限性，Van derWaals理论 126

3.5.5 界面的分子结构和统计力学 133

3.6.1 接触角 138

3.6 表面浸润及浸润相变 138

3.6.2 接触角迟滞 148

3.6.3 浸润相变 153

3.7 气液两相流界面浓度研究 155

3.7.1 界面浓度及空泡率的导出及意义 155

3.7.2 局部瞬时界面浓度的定义和表示 158

3.7.3 测量技术 166

3.7.4 前人所做的实验研究及重要结论 175

第4章 波动现象 180

4.1 概述 180

4.2.1 可压缩流体中的波动 182

4.2 单相流体中的波动现象 182

4.2.2 单相流中的连续波 215

4.2.3 单相流动中的动力波 226

4.3 不可压缩两相流中的波动现象 229

4.3.1 连续波 229

4.3.2 动力波 232

4.4 动力波和连续波之间的相互作用 242

4.4.1 单相流动 242

4.4.2 不可压缩的两相流动 245

4.5.1 正激波 249

4.5 两相流中的动力激波 249

4.5.2 斜激波 250

4.5.3 松弛现象 252

4.6 气液两相流中的声速和临界流 252

4.6.1 单相流体中的声速和临界流 252

4.6.2 气液两相流中的声速 254

4.6.3 气液两相临界流 257

4.6.4 简单压力容器的喷放过程 264

4.6.5 压力波的产生和传播 269

4.7 气液两相流界面波研究 272

4.7.1 界面波的实验研究 273

4.7.2 界面波的理论研究 285

4.7.3 界面波的分类与波形图 289

4.7.4 界面波的稳定性分析 305

第5章 颗粒相的特性 323

5.1 颗粒相的物理特性与流体——颗粒系统的流态 323

5.1.1 颗粒相的物理特性 323

5.1.2 流体——颗粒系统的流动状态 325

5.2.1 颗粒相的形状特性 327

5.2 颗粒相的形状和尺寸特性 327

5.2.2 颗粒相尺寸的统计分布 329

5.2.3 颗粒相尺寸的对数正态分布 333

5.2.4 颗粒相的平均尺寸 336

5.3 流体中刚性球形颗粒上的受力分析 340

5.3.1 阻力分析 340

5.3.2 颗粒加速度力 354

5.3.3 流体的不均匀力 356

5.4.1 颗粒的热量传递 360

5.4 颗粒的传热传质及其松弛时间 360

5.4.2 颗粒的质量传递 365

5.4.3 动量传递的松弛时间 369

5.4.4 热量传递的松弛时间 371

5.4.5 颗粒内部的温度松弛 372

5.5 稠密颗粒群和稀疏悬浮体 374

第6章 可变形颗粒动力学——气(汽)泡动力学 378

6.1 前言 378

6.2 汽泡动力学 379

6.2.1 汽泡在温度均匀的过热液体中的成长 380

6.2.2 汽泡在加热壁面附近的非均匀温度场中的成长 390

6.2.3 汽泡从加热面上的脱离 399

6.2.4 汽泡的聚合和上升运动 403

6.3 单气泡的形成 409

6.3.1 仅有浮力和表面张力的情况 410

6.3.2 有浮力、阻力、表面张力和惯性力并存的情况 412

6.3.3 瞬时的气体流量 417

6.3.4 因表面张力和阻力而引起的能量损失 419

6.3.5 向连续气流(喷射流)的转变 422

6.3.6 气泡的稳定性 424

6.4 密集鼓泡 427

6.4.1 密集鼓泡中的湍流的描述 428

6.4.2 湍流中的一个气泡的最大速度 430

6.4.3 密集鼓泡中的气泡尺寸 433

6.4.4 比相接触表面积 439

7.1 液体的雾化 450

7.1.1 圆截面射流的稳定性理论 450

第7章 可变形颗粒动力学——液滴的雾化、夹带与形变 450

7.1.2 液体的雾化 456

7.1.3 单个液滴的运动 459

7.2 液体的夹带 461

7.2.1 液锥的稳定性 462

7.2.2 湍动涡流的夹带 467

7.2.3 鼓泡时液体自由表面上的夹带 473

7.2.4 液滴动力学 484

7.2.5 液滴统计学 490

7.2.6 相似分析 494

7.3.1 颗粒温度变化和相变对颗粒尺寸的影响 502

7.3 液滴的形变、聚合与破碎 502

7.3.2 液滴在流动中的碰撞聚合 504

7.3.3 液滴在流动中的破碎 508

7.3.4 颗粒尺寸可变的一维两相流动的控制方程 516

第8章 沸腾系统中的汽液两相流及不稳定性 520

8.1 前言 520

8.2 汽液两相流体的基本流动特性 521

8.2.1 含汽率 521

8.2.2 空泡份额 525

8.2.3 滑速比 526

8.2.4 含汽率、空泡份额和滑速比之间的关系 527

8.2.5 压降 529

8.3 汽液两相逆向流动 534

8.3.1 概述 534

8.3.2 汽-液逆向流动的制约关系 536

8.4 汽液两相流不稳定性 538

8.4.1 前言 538

8.4.2 两相流不稳定性研究工作的进展 538

8.4.3 两相流不稳定性的分类 544

8.4.4 静力学流动不稳定性 546

8.4.5 动力学流动不稳定性 562

第9章 两相与多相流数理模化 574

9.1 两相流基本数理模型 575

9.1.1 均相流动模型(Homogeneous Flow Model) 575

9.1.2 分相流动模型(Separated Flow Model) 578

9.1.3 漂移模型(Drift-Flux Model) 583

9.1.4 两流体模型(Two Fluid Model) 584

9.2 两流体模型的建立和发展 584

9.2.1 基本方程 585

9.2.2 压力和界面力的封闭 586

9.2.3 应力项的封闭与紊流模型 588

9.3 数值模拟方法 594

9.3.1 欧拉两流体方法 594

9.3.2 欧拉-拉格朗日方法 595

9.3.3 拉格朗日-拉格朗日方法 595

9.4 CFD商业软件的简介 597

9.4.1 基本守恒方程和求解程序 599

9.4.2 局限性 600

参考文献 602