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平面库特紊流中悬浮颗粒的分散和沉积机制。 (英语) Zbl 1349.76861号

摘要:对于斯托克斯数(\(\mathrm{St}\))为5、25和125的粒子,使用流的直接数值模拟(DNS)和拉格朗日粒子跟踪方法研究了湍流平面Couette流(C流)中的惯性粒子转移。假设颗粒浓度足够低,因此模拟是在单向耦合条件下进行的。{}我们的数值模拟表明,悬浮在C流中的颗粒(C颗粒)在近壁区和核心区的速度分别小于和大于载流速度。与悬浮在Poiseuille流中的具有相同雷诺数(\(\mathrm{Re}\))的相同尺寸颗粒(P颗粒)相比,C颗粒在核心中具有更大的波动活动,而在近壁区域观察到相反的情况。这是由于C流核心区域存在大规模结构(LSS)。LSS还加强了C粒子的近壁积累,因此这些粒子相对于相同大小的P粒子在近壁区域有更多的积累。此外,LSS还影响粒子的沉积速度,在斯托克斯数最小的P和C粒子中((mathrm{St}=5),C粒子的沉积速率较大,而在斯托克斯值较大的粒子中(mathrm{St}=25125),情况正好相反。{}最后,我们发现尽管C粒子的扩散沉积机制不如P粒子的有效,但在此期间沉积的C粒子数量大于沉积的P粒子数量。

MSC公司:

76T20型 悬架
76F99型 湍流
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全文: 内政部