含颗粒湍流库埃特流的动力学。第二部分：修正的涨落力模型（M-FFS）

在体积分数区间 $\phi>10^{-4}$ 内，含颗粒湍流库埃特流的两向耦合 DNS 模拟 [1] 显示，超过临界体积分数 $\phi_{cr}\sim7.875\times10^{-4}$ 后湍流强度发生不连续下降。由于高惯性颗粒的存在，发现湍流剪切产生的急剧减少是湍流不连续衰减的主因。本文探讨颗粒相统计。两向耦合 DNS 揭示，展向（y）和展宽向（z）方向上的均方速度剖面是平坦的，并随 $\phi$ 增大而增大，因为更高的碰撞频率有助于将流向动量转移到展宽向和壁法向。而流向涨落随载荷增加而减小并趋于更平坦。在 $\phi>\phi_{cr}$ 区间，颗粒速度涨落驱动流体相速度涨落。此外观察到，在壁-粒碰撞时间与颗粒间碰撞时间小于颗粒黏性弛豫时间的 $\phi<\phi_{cr}$ 区间，单向耦合 DNS 与涨落力模拟（FFS）[2] 能以合理精度预测颗粒相统计。对于 $\phi>\phi_{cr}$，由于 FFS 在捕捉湍流衰减和平均流体速度剖面变化上的局限，观察到单向耦合 DNS 与 FFS 的预测存在显著误差。本文成功开发了具有修正平均流体速度剖面和零扩散率的修正 FFS 模型（M-FFS）。