本研究的目的是改进颗粒态湍流的欧拉-欧拉模型。我们首先了解两个现有模型的行为,其中一个由西莫宁[冯·卡曼流体动力学研究所系列讲座
,1996],另一个由艾哈迈迪[国际J多相流 16,323(1990)]-在统计上均匀的颗粒态湍流的极限情况下。将颗粒相和液相湍流动能(TKE)的衰减与直接数值模拟结果进行了比较。即使是这种简单的流动也对当前的模型提出了重大挑战,这些模型很难再现重要的物理现象,例如湍流动能随颗粒斯托克斯数的增加而衰减的变化。相间TKE传输时间标度的模型被认为是这一困难的来源之一。提出了一种新的相间转移时间尺度模型,该模型考虑了颗粒与一系列流体湍流尺度的相互作用。提出了一种新的多相湍流模型——能量平衡模型(EEM),该模型结合了多尺度相间传输时间尺度。本文推导了流体和颗粒相的雷诺应力模型。新的EEM模型在衰减均匀颗粒层湍流和颗粒层均匀剪切流中得到了验证。EEM模型预测的粒子和流体TKE演化正确地再现了具有重要无量纲参数(如粒子斯托克斯数)的趋势。