邱国栋，蔡伟华，姜益强

(1.东北电力大学 能源与动力工程学院, 132012 吉林； 2.哈尔滨工业大学 市政环境工程学院, 150090 哈尔滨； 3.哈尔滨工业大学 能源科学与工程学院, 150001 哈尔滨)



水平管内气液两相流界面湍流各向异性分析

邱国栋1,2，蔡伟华3，姜益强2

(1.东北电力大学 能源与动力工程学院, 132012 吉林； 2.哈尔滨工业大学 市政环境工程学院, 150090 哈尔滨； 3.哈尔滨工业大学 能源科学与工程学院, 150001 哈尔滨)

摘要:为探讨水平管内气液两相流湍流模型如何选择，提出水平管内气液两相流界面湍流为各向异性的猜想，分析了该界面湍流各向异性产生和发展的机理，指出界面湍流各向异性产生的湍流惯性力是水平管环状流形成的重要原因.通过比较二方程模型和雷诺应力模型(RSM)模拟同一个水平管环状流工况的结果来验证分析的正确性，在此基础上探讨了气液两相流湍流模型的选择依据.结果表明当水平管内气液剪切力较大时适合选用RSM模型，其他情况二方程模型和RSM模型均适用.

关键词:气液两相流；界面；湍流；各向异性；环状流

气液两相流的数值模拟是多相流领域的研究热点，目前国内外关于气液两相流数值模拟的公开文献大部分在选择湍流模型时主要依靠经验，且采用在单相流中得到广泛应用的二方程模型[1-8].其中模拟水平管内流型的文献多数不涉及环状流这一常见流型[2-8]，个别文献模拟了该流型但是得到的环状流效果差[1],少数文献采用雷诺应力模……