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粒子-粒子碰撞和双向耦合对粒子沉积和相位起伏影响的DNS研究。 (英语) Zbl 1183.76780号

小结:本研究关注颗粒-颗粒碰撞和双向耦合对通道流中分散相和载流子相湍流波动的影响。采用伪谱方法对Navier-Stokes方程进行双向耦合直接数值模拟,生成了瞬时湍流速度矢量的时间历程。质点运动方程包括墙体修正的非线性阻力和墙体诱导和剪切诱导的升力。通过作用于计算网格点的反馈力,分析中包括了颗粒对流动的影响。对不同的粒子弛豫时间和粒子质量负荷进行了几次模拟,测定了粒子间碰撞、粒子反馈力和粒子间相互作用对粒子沉积速度、流体和粒子脉动速度以及粒子浓度分布的影响。在某些情况下,还检查了颗粒气动相互作用的影响。模拟结果表明,当计算中包含粒子-粒子碰撞但忽略双向耦合效应时,壁区粒子法向脉动速度增加,导致粒子沉积速度增加。当忽略颗粒碰撞但考虑颗粒-流体双向耦合效应时,双向耦合和颗粒法向脉动速度在壁面附近减小,导致颗粒沉积速度降低。在同时存在粒子间碰撞和双向耦合效应的四向耦合情况下,发现与单向耦合情况相比,粒子沉积速度增加。在四向耦合情形(称为六向耦合情形)中加入颗粒气动相互作用后,平均流体和颗粒速度以及流体和颗粒脉动速度没有显著变化。颗粒浓度分布的结果表明,在计算中加入双向耦合或粒子间碰撞可以减少颗粒在壁附近的堆积。还观察到粒子间碰撞和双向耦合削弱了粒子的优先分布。

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76层65 湍流的直接数值模拟和大涡模拟
76层25 湍流输送、混合
76平方米 谱方法在流体力学问题中的应用
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全文: 内政部

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