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在过渡粗糙明渠流中作用于颗粒的力和转矩。 (英语) Zbl 1241.76393号

摘要:在体积雷诺数约为2900时,对几何粗糙壁上明渠流动进行了直接数值模拟。墙由一层方形排列的球体组成。已经考虑了两个案例。在第一种情况下,球体较小(直径等于10。7)壁单元),并接近液压平稳流动状态的极限。在第二种情况下,球体大三倍以上(49。3)壁单元),且水流处于过渡粗流状态。特别强调了由于湍流作用在颗粒上的力和力矩的特征。结果发现,在这两种情况下,平均阻力、升力和展向转矩都在很大程度上产生于颗粒表面的顶部区域。在大球体情况下,质点力波动的强度明显更大,而扭矩各个分量的波动趋势不同。使用简化模型表明,根据能够有效产生转矩波动的流量刻度的大小,可以用球体作为过滤器来解释转矩波动。发现力和力矩的波动表现出强烈的非高斯概率密度函数,尾部特别长,这种效应在小球体情况下更为明显。简要讨论了当前结果对泥沙侵蚀的一些影响。

MSC公司:

76吨15 尘气两相流
76英尺40英寸 湍流边界层
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