空气动力学优先偏析在粉尘试验台测试中的重要性
流体动力学
2023-07-21 v1
摘要
本研究设计了一种输送粉尘和沙粒的装置，以理解颗粒如何撞击、侵蚀并从目标板反弹。该研究的动机是理解航空燃气涡轮发动机中的粉尘吸入与侵蚀。输送系统由等截面管道组成，颗粒使用粒子播种器向上游方向注入。颗粒通过收敛喷嘴离开管道并指向目标板。测试了不同尺寸的颗粒在两种不同气体速度下的情况。输送管道出口处的颗粒速度呈现与直径成反比的趋势。离开后，颗粒根据其直径对流场变化作出不同响应。最大颗粒呈弹道运动，因此几乎以管道出口处的速度撞击目标。然而，小颗粒跟随目标周围的流线，这导致它们显著减速并向各方向分散。出口速度与近目标轨迹行为的结合导致了颗粒撞击速度随颗粒直径呈非单调趋势。这些效应的重要性强烈依赖于输送管道与目标板之间的相对角度。将LES与RANS进行比较，表明RANS能够准确预测平均颗粒撞击统计。然而，RANS结果的统计变化比LES更窄，这表明RANS低估了颗粒分散。
引用
@article{arxiv.2208.12788,
title = {Importance of preferential segregation by aerodynamics in dust rig tests},
author = {Cairen Miranda and John Palmore},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.12788},
year = {2023}
}