Математическое моделирование газо-твердофазных двухфазных течений: проблемы, достижения и перспективы (обзор)

Математическое моделирование является наиболее важным инструментом для построения теорий различных типов двухфазных течений. В данном обзоре рассматривается внедрение математического моделирования в двухфазные течения, где твердые частицы выступают преимущественно в роли дисперсной фазы. Приведены основные проблемы и особенности исследования газо-твердофазных двухфазных течений. Обсуждаются ключевые характеристики газовых потоков с твердыми частицами и разработана классификация двухфазных течений на основе этих характеристик. Описаны лагранжевский и эйлеровский подходы к моделированию движения дисперсной фазы (частиц). Значительное внимание уделено методам численного моделирования, обеспечивающим описание турбулентного газового потока на разных иерархических уровнях (RANS, LES и DNS), на разных уровнях описания межфазных взаимодействий (one-way coupling (OWC) — однонаправленное, two-way coupling (TWC) — двунаправленное и four-way coupling (FWC) — четырехстороннее связывание) и на разных уровнях разрешения интерфейса (partial-point (PP) и particle-resolved (PR)). Примеры исследований, выполненных на основе указанных подходов, исключены, как и примеры для математического моделирования различных классов газо-твердофазных двухфазных течений.