利用计算流体力学商业软件,建立锥形管内部气液两相流模型,对制冷剂喷射现象进行仿真研究;考察湍流强度、压力和流速沿流动方向的变化情况及流场分布情况.结果表明：喷射流场在进入锥形管20 mm内呈现出较强的湍流现象,其后流场渐趋平稳,锥形管进口段流动呈现出极大的不稳定性;制冷剂在毛细管出口10 mm内压力稍上升,随后迅速下降;建立的计算模型能够较好地预测管内流动状况;由于管截面均匀变化,高速喷射流体冲刷管内低速流体没有引起涡流现象,表明锥形管具有稳定流场的作用.

氮浆因其密度高、温度低、热容大等特性，可作为高温超导器件等的潜在冷却荆。氮浆的流动特性（尤其是压降）是其在应用中很重要的特征参数。建立了氮浆在水平圆管中流动时压降的二维计算模型，并应用双流体模型、Syamlal-0’Brien曳力模型的CFD模拟方法，对系统中跟流动压降相关的关键因素进行了分析，得出了固氮体积分数、氮浆流速、管道直径和固氮颗粒大小等参数对氮浆液固两相流在水平圆管内流动压降的影响情况。

采用双流体模型计算了液氮在垂直管内的上升流动沸腾过程，考察了壁面热通量和液体流量对流动及传热传质特征的影响。结果表明：垂直上升流动沸腾中重力压降占主导地位；根据截面液体温差的变化可判断沸腾模式的转变；壁面热通量与液相流量的相对大小决定了沸腾过程中的传热传质特征。

将集中送风式陈列柜的五大部件送风管道、送风结构、陈列柜风幕、回风结构和回风管道结合成为一个整体,采用双流体改进模型进行CFD模拟,分析了CFD模拟的陈列柜温度场分布特性,并与测试结果进行了对比分析。对比分析的结果表明,CFD模拟温度与实测温度十分吻合,说明所采用的CFD整体模拟是成功的。

在适体同位网格中采用非正交曲线坐标系下的三维κ-ε-κp，固液两相双流体湍流模型研究弯道内水流和悬浮泥沙运动，主要计算了试验室S型水槽内清水流动的三维流场、120°弯道内水沙两相流动中底沙与底流的运动轨迹以及S型水槽内水沙两相流动的两相流场和泥沙浓度场。对于S型水槽内清水流动，数值结果与试验结果吻合良好。120°弯道内水沙两相流动中固液两相的运动轨迹在弯道直线段基本重合，在弯道内泥沙轨迹逐步偏离水体轨迹，其偏离程度随泥沙粒径增大而增大。从S型水槽内水沙两相流动计算结果中发现泥沙纵向流速在壁面附近比水流纵向速度大，在远离壁面区域比水流纵向速度小；弯道内泥沙横向流速比水流横向流速小；垂向流速在直线段和泥沙沉速相当，在弯道内受螺旋水流影响而变化；两相流速差别随泥沙粒径增大而变大；泥沙...

将双流体模型与群体平衡原理耦合为一套新的双流体模型，并建立适当的封闭方程及边界条件，该模型以传统双流体为基础，纳入了群体平衡原理及MUSIG模型，并考虑了碰撞、聚合、相变等因素对汽泡直径及数量密度的影响．通过结合适当的封闭方程及边界条件，该模型能够在更广的范围内对两相流参数的多维分布和变化进行有效预测，为液氮流动沸腾的数值模拟提供了必要的理论基础．

为研究气液联合激振下液压系统管路除污的可行性,在液压激振系统的基础上,构建了气液联合激振系统,试验分析表明通过波动发生器产生的气脉冲与液压油混合后可产生脉动的气液联合振荡流。采用欧拉-欧拉双流体模型,通过Fluent软件将气液两相流定义为Mixture模型,利用SIMPLE算法对双流体控制方程组进行了迭代求解。数值模拟表明,两相流混合后的脉动特性对液压系统管道污染物的剥离具有可预见的技术效果,从而说明了气液联合激振的可控性与可行性。

为研究气相压缩性对气液混输泵性能的影响规律,以螺旋轴流式气液混输泵为研究对象,采用欧拉-欧拉双流体模型,在20%~80%进口含气率范围内对混输泵设计工况点进行数值计算,分析气相压缩性对混输泵外特性曲线和内流场的影响。研究表明,在高含气率下气相可压缩性对混输泵的外特性预测结果影响明显增大;考虑气相压缩性后,混输泵叶轮单个流道内最先出现气堵问题,并且气相压缩性明显影响叶轮叶片上压力载荷分布以及叶轮内的气液两相的相间速度差分

在考虑真实流体粘度、忽略气泡尾迹区影响的前提下,通过对真实流体绕球形气泡的流场进行研究,运用单元系综平均方法推导出液相界面平均压力与液相平均压力差Pli-P1的表达式,反映了液体粘度对该压力差的影响.由于湍流泡状流相对雷诺数较大,无法忽略尾迹区对其气泡周围压力场的影响,因此该表达式只适用于"层流"泡状流.

为弥补用于泡状流双流体模型的直接离散差分解法无法比较直观地揭示流场成因的缺陷，针对最基本的泡状流(垂直圆管内充分发展段层流泡状流)提出了一种双流体模型解法——积分解法。首先通过对双流体模型进行符号积分，得到表示该模型的近似解析解，然后再用数值方法迭代求得数值解。该积分解法得到的近似解析解比较直观地表明：液相轴向速度主要与阻力、浮力和空泡率有关，而空泡率则主要受升力和壁面力的影响。数值解与实验数据基本吻合，预测精度一般不低于75％。