湍流管道流中带浮力有限尺寸颗粒
流体动力学
2019-02-13 v1
摘要
采用粒子图像测速（PIV）与粒子追踪测速（PTV）研究了水平方形湍流管道流中略重于载流体的有限尺寸球形颗粒的动力学。在相同实验条件下，利用浸没边界法（IBM）进行了界面解析直接数值模拟（DNS），体雷诺数 = 5600，管道高度与颗粒尺寸比 = 14.5，颗粒体积分数 = 1%，颗粒与流体密度比 = 1.0035。在总压降、浓度分布及两相湍流统计方面，实验与模拟表现出良好一致。报道了在相同 下考虑两种颗粒尺寸 = 14.5 和 9 以及多个 = 1、2、3、4 和 5% 的附加实验结果。压降随体积分数单调增加，对上述参数几乎线性且几乎与颗粒尺寸无关。然而，尽管压降相似，微观图像即流体速度统计随颗粒尺寸显著不同。这种模拟与实验的一对一比较扩展了界面解析 DNS 在复杂湍流多相流中的有效性，并凸显了实验即使在高局部体积分数区域也能详细研究此类流动的能力。
引用
@article{arxiv.1811.11716,
title = {Buoyant finite-size particles in turbulent duct flow},
author = {Sagar Zade and Walter Fornari and Fredrik Lundell and Luca Brandt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.11716},
year = {2019}
}