第一章 引论 1
1.1 多相流动的工程应用范围 1
1.2 工程多相流动的空气动力学分类 1
1.3 本书的主要内容 5
参考文献 7
第二章 气流湍流模型和微分方程组 9
2.1 粘性流体动力学微分方程组 9
2.2 粘性流体动力学微分方程组的封闭性 13
2.3 湍流运动的基本概念 16
2.4 湍流扩散理论基础 22
2.5 湍流运动的基本方程组 25
2.6 湍流模型 32
2.7 通用微分方程 51
2.8 初始条件和边界条件的给定方法 58
参考文献 64
第三章 流体运动微分方程组的数值计算方法 67
3.1 有限差分方法概述 67
3.2 不可压缩流动的Navier-Stokes方程的数值求解方法 73
3.3 湍流微分方程组的数值求解方法 76
3.4 数值计算中的一些问题 82
参考文献 85
第四章 直流射流流动理论及其数值计算 87
4.1 等温自由沉没射流的理论 87
4.2 无限平面平行射流的理论解 100
4.3 自由沉没射流的半经验理论和经验公式 102
4.4 自由射流的数值计算 118
4.5 矩形喷嘴三维湍流自由射流的数值计算 124
4.6 喷入不同温度空间时自由射流轨迹的计算 128
4.7 平行射流组的流动过程 131
4.8 环形射流和同轴射流 133
4.9 交叉射流 141
4.10 受限射流及自然回流的数值计算 150
4.11 受限射流中射流的偏转(射流元件的Conda效应) 160
4.12 大速差同向射流及其数值计算 162
4.13 反吹风射流及其数值计算 170
参考文献 175
第五章 气流绕纯体流动的理论及其数值计算 180
5.1 绕钝体流动的理论 180
5.2 绕钝体流动的阻力系统 188
5.3 气流绕圆柱的流动 191
5.4 气流绕管簇的流动 198
5.5 自由射流绕钝体的流动 207
5.6 湍流射流绕纯体流动的数值计算 215
5.7 带周界风的钝体燃烧器 222
参考文献 227
第六章 旋转射流的理论及数值计算 230
6.1 旋转射流的特性——旋流数 230
6.2 弱旋转射流 238
6.3 强旋转射流 244
6.4 燃烧器的其它流体动力特性 249
6.5 弱旋转射流的计算方法 253
6.6 有限空间的强旋转射流的计算 262
6.7 旋转射流组 270
6.8 旋转和直流射流的组合流动数值计算 272
6.9 同轴双旋转射流的数值计算 278
参考文献 282
第七章 燃烧射流的理论和计算 285
7.1 气体湍流燃烧射流的基本理论 285
7.2 扩散燃烧射流的数学模型和数值计算 290
7.3 预混燃烧射流的数学模型和数值计算 294
参考文献 300
第八章 多相流中颗粒的动量输运过程及其受力分析 303
8.1 气-固两相的流动特性 304
8.2 分散相颗粒的表示方法 308
8.3 颗粒运动时的阻力 317
8.4 重力和浮力 318
8.5 压力梯度力 319
8.6 虚假质量力 320
8.7 Basset力 323
8.8 颗粒旋转时的Magnus升力 327
8.9 Saffman升力 332
8.10 颗粒在湍流脉动工况下的运动 335
8.11 颗粒在不等温流动中所受的热泳力 347
8.12 光电泳和声泳简介 360
8.13 颗粒所受的静电力 361
8.14 颗粒和壁面的碰撞 362
8.15 颗粒的Lagrangian运动方程式和在典型炉内情况下各种作用力的定量分析及其对颗粒运动轨迹的影响 367
参考文献 373
第九章 颗粒流动时的阻力系数 376
9.1 球形颗粒在低雷诺数下稳定运动时的阻力规律 376
9.2 球形颗粒在高雷诺数下稳定运动时的阻力规律 386
9.3 球形颗粒在不稳定气流和湍流中运动时的阻力规律 396
9.4 气体的稀薄效应、可压缩性及颗粒与流体之间的温差对颗粒阻力系数的影响 406
9.5 壁面的存在对球形颗粒阻力系数的影响 408
9.6 燃料颗粒燃烧时的运动阻力系数 411
9.7 颗粒浓度对两相运动规律及阻力的影响 412
9.8 非球形颗粒的阻力系数 425
9.9 可变形颗粒(液滴和气泡)的阻力系数 426
9.10 颗粒在非牛顿型流体中运动时的阻力系数 429
9.11 颗粒两相流动中较常用的阻力系数公式表 429
参考文献 432
第十章 多相流动的数值计算模型及其微分方程组 436
10.1 无滑移模型(No“Slip” Model) 436
10.2 小滑移连续介质模型(Soo-Drew Slip Model) 441
10.3 滑移-扩散的颗粒群模型(Slip-Diffusion Model) 443
10.4 多相流体流动和传热的数值求解方法(IPSA方法) 446
10.5 分散颗粒群模型 448
10.6 分散颗粒群模型的数值求解方法(PSIC方法) 455
10.7 颗粒群的湍流扩散 467
参考文献 472
第十一章 管内多相流动的理论和计算 475
11.1 管内多相流动的基本问题 475
11.2 水平管道内多相流动的近似计算 487
11.3 垂直管内多相流动的近似计算 499
11.4 弯管内多相流动的近似计算 506
11.5 管内多相流动的数值求解 513
11.6 管内多相流动的阻力计算 519
参考文献 523
第十二章 多相射流的理论和数值计算 526
12.1 多相射流的基本理论 526
12.2 多相自由射流的近似计算方法 532
12.3 多相自由射流的数值计算方法 545
12.4 多相受限射流的数值计算方法 558
12.5 多相同轴射流的数值计算方法 566
12.6 大速差射流燃烧室内多相流动的数值计算 568
12.7 多相射流组的特性 576
参考文献 579
第十三章 颗粒绕钝体运动的数值计算 581
13.1 绕流钝体时颗粒和表面的碰撞 581
13.2 颗粒绕圆柱和长方体运动的数值计算 583
13.3 颗粒绕楔形钝体运动的数值计算 590
13.4 多相流动中等速取样的理论和计算 595
参考文献 606
第十四章 多相旋转气流的数值计算 608
14.1 在旋转气流中颗粒运动的近似计算 608
14.2 旋风分离器中颗粒运动的计算 612
14.3 从旋流燃烧器喷出的煤粉流动和燃烧的数值计算 622
14.4 旋风炉内燃料颗粒运动的计算方法 628
14.5 直流燃烧器四角布置切圆燃烧室中燃料颗粒运动的计算方法 643
参考文献 661