Fundamentals of Multiphase Flow pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Cambridge University Press

作者:Christopher E. Brennen

出品人:

页数:368

译者:

出版时间:2009-08-24

价格:USD 65.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780521139984

丛书系列:

图书标签:

Multiphase Flow
Fluid Mechanics
Heat Transfer
Chemical Engineering
Transport Phenomena
Phase Change
Computational Fluid Dynamics
Industrial Applications
Two-Phase Flow
Gas-Liquid Flow

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具体描述

This 2005 book is targeted to graduate students and researchers at the cutting edge of investigations into the fundamental nature of multiphase flows. It is intended as a reference book for the basic methods used in the treatment of multiphase flows. The subject of multiphase flows encompasses a vast field, a host of different technological contexts, a wide spectrum of different scales, a broad range of engineering disciplines, and a multitude of different analytical approaches. The aim of Fundamentals of Multiphase Flow is to bring much of this fundamental understanding together into one book, presenting a unifying approach to the fundamental ideas of multiphase flows. The book summarizes those fundamental concepts with relevance to a broad spectrum of multiphase flows. It does not pretend to present a comprehensive review of the details of any one multiphase flow or technological context; references to such reviews are included where appropriate.

《多相流基础：理论、模型与应用》本书旨在全面深入地介绍多相流动的基本原理、核心理论、各类数值模型以及在工程实际中的广泛应用。本书结构清晰，内容循序渐进，适合从事相关领域研究、开发和工程实践的专业人士阅读，同时也能为相关专业的学生提供扎实的理论基础。第一部分：多相流基础理论本部分首先对多相流的定义、分类及其重要性进行阐述，引导读者建立对多相流体的宏观认知。第一章：多相流的定义与分类多相流的定义：讲解包含两种或两种以上不同相态（如气、液、固）或不同化学成分（如互不相溶的液体）的流动现象。多相流的分类：根据相态、流态、相间相互作用等不同维度，详细介绍气-液、气-固、液-液、液-固、气-液-固等多种典型多相流体系。多相流的重要性：阐述多相流在自然界（如大气、海洋、地质活动）和工业生产（如化工、石油、能源、制药、环保）中的普遍存在性及研究价值。第二章：多相流动的基本概念与守恒律相与相界面：深入探讨相的概念，以及相与相之间的界面动力学特性。多相流的宏观描述：介绍平均化方法，如体积平均法（Volume Averaging）和质量平均法（Mass Averaging），用于描述多相混合物的宏观行为。质量守恒：推导各相和混合物整体的质量守恒方程。动量守恒：分析多相流中各相的动量方程，重点介绍相间曳力（Interfacial Drag）等关键的相间耦合项。能量守恒：探讨多相流动的能量方程，包括传热、相变潜热等因素的影响。相间传递：详细讨论质量、动量和能量在不同相之间的传递机制，如蒸发、冷凝、溶解、结晶、颗粒碰撞与破碎等。第三章：多相流的流态及其演化流态的定义与识别：介绍多种多相流体系中可能出现的典型流态，如环状流、泡状流、段塞流、弹状流、层流、湍流、聚沫流、颗粒床流等。流态图：讲解不同工况下（如管径、流速、相分布）绘制流态图的方法，以及流态转变的判据。流态演化的机理：分析导致流态发生改变的物理机制，如表面张力、重力、粘性力、湍流扰动等。流态对传热传质的影响：阐述不同流态下传热、传质效率的显著差异，以及其工程意义。第二部分：多相流数值模型本部分系统介绍用于模拟和预测多相流动的各种数值模型，涵盖从简单到复杂的不同方法。第四章：欧拉-欧拉模型（Euler-Euler Model）模型原理：基于双流体模型（Two-Fluid Model），将每种相视为连续介质，并分别求解其守恒方程。相间耦合：详细介绍相间曳力、相间传热、相间质量传递等耦合项的建模，以及不同曳力模型的选择与应用。模型方程组：推导完整的欧拉-欧拉模型方程组。应用场景：适用于各种多相流问题，尤其是在气液两相流、颗粒流等领域。第五章：欧拉-多相模型（Euler-Multiphase Model）模型原理：将多相混合物视为一个整体，但分别考虑各相的组分或相。混合物模型：介绍基于混合物平均参数的宏观模型。滑移模型：考虑不同相之间速度差异的模型，如固定滑移速度模型、基于曳力的滑移模型等。应用场景：适用于某些流态相对均匀、相间相互作用较弱的情形。第六章：拉格朗日-欧拉模型（Lagrangian-Euler Model）模型原理：欧拉方法描述连续相（如流体），拉格朗日方法追踪离散相（如颗粒、液滴、气泡）的运动轨迹。颗粒/液滴/气泡追踪：介绍基于牛顿第二定律的运动方程，考虑曳力、重力、升力、虚拟质量力等作用。相间耦合：描述连续相与离散相之间的动量、能量传递。应用场景：适用于气固两相流、液滴雾化、颗粒悬浮等问题。第七章：其他数值模型与方法 VOF（Volume of Fluid）模型：用于模拟界面清晰的两相流，如自由界面流动、多层流等。 Level Set模型：另一种处理自由界面的方法，具有光滑界面特性。 MPS（Moving Particle Simulation）/SPH（Smoothed Particle Hydrodynamics）方法：粒子法，适用于处理复杂几何、大变形以及自由界面问题。界面捕获与界面追踪方法：简要介绍处理界面问题的数值技术。湍流模型在多相流中的应用：介绍如何将湍流模型（如RANS、LES）与多相流模型相结合。第三部分：多相流的应用本部分将多相流的理论和模型应用于实际工程问题，展示其在不同领域的价值。第八章：化工与能源领域的多相流应用反应器设计：气-液、固-液反应器（如鼓泡塔、固定床、流化床）的流态分析、传质传热计算。蒸发与冷凝：换热器、锅炉、核反应堆中的传热与相变过程。油气开采与运输：油井井筒流动、管道输送中的多相流现象（如气液泡流、段塞流）。煤气化与燃烧：多相燃烧过程的模拟与优化。第九章：环境工程与生物医药领域的多相流应用污水处理：曝气沉淀池、污泥处理中的气液固三相流动。空气污染控制：烟气脱硫、脱硝过程中的颗粒物输运与反应。药物输送：雾化吸入器、注射剂的液滴/颗粒行为。生物反应器：发酵过程中的气液固多相混合与传质。第十章：其他工程领域的多相流应用冶金工业：熔炼、铸造过程中的气-液-固流动。食品工业：食品加工中的混合、干燥、分离过程。土木工程：地下水流动、泥石流模拟。航空航天：火箭发动机燃烧室、推进剂流动。附录：多相流相关的常用实验技术与测量方法。关键参数的无量纲数及其意义。术语表。本书内容力求严谨、准确，并结合最新的研究进展，旨在为读者提供一个全面深入的多相流学习平台。