液氮流动沸腾研究：群体平衡原理双流体模型的应用

"基于群体平衡原理的双流体模型在液氮流动沸腾数值计算中的应用 (2008年)" 本文是一篇自然科学领域的论文，主要研究了如何利用改进的双流体模型来模拟液氮流动沸腾过程。作者们将传统的双流体模型与群体平衡原理相结合，构建了一个全新的双流体模型，旨在更精确地预测两相流体在多维度下的参数分布和变化。 在液氮流动沸腾过程中，理解液体和蒸汽之间的相互作用对于优化热交换器的设计和提高能源效率至关重要。传统的双流体模型通常只考虑流体的连续相和离散相，而忽略了微小气泡群体的动态行为。群体平衡原理则是用来描述颗粒或气泡群体在各种物理过程（如碰撞、聚合、解散和相变）中的演变，它在颗粒技术和多相流领域中被广泛应用。 在此基础上，作者引入了MUSIG（多尺寸气泡群体）模型，该模型考虑了不同大小气泡的存在及其对流动沸腾的影响。通过考虑气泡直径和数量密度的变化，新模型可以更细致地捕捉到沸腾过程中微小气泡的生成、合并和破裂等现象，从而提供更精确的计算结果。 为了使模型能够实际应用于数值计算，还需要建立适当的封闭方程和边界条件。这些方程和条件是解决多相流问题的关键，它们可以确保模型在各种工况下保持稳定并能准确反映出流体流动和相变的特性。 论文中，作者们进行了数值模拟，验证了新模型在液氮流动沸腾问题上的适用性。这种模型的应用有望拓宽液氮流动沸腾数值模拟的范围，为相关工程设计和实验研究提供更可靠的理论支持。此外，该模型的建立也为其他低沸点液体的流动沸腾问题提供了参考，对热能工程和低温技术领域有深远的影响。 关键词：液氮；流动沸腾；双流体模型；气泡直径；群体平衡；数值模拟 这篇论文探讨了一种新的双流体模型，通过结合群体平衡原理，提高了对液氮流动沸腾过程的理解和模拟精度，对于推动相关领域的科技进步具有重要意义。