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竖直湍流槽道流中惯性颗粒的速度与分布:数值与实验对比

流体动力学 2019-04-22 v1

摘要

本研究关注含惯性颗粒的竖直湍流槽道流在两种不同体积浓度(ΦV=3×106\Phi_{V} = 3 \times 10^{-6}ΦV=5×105\Phi_{V} = 5 \times 10^{-5})、基于黏性单位的 Stokes 数 St+=58.6St^{+} = 58.6 下的统计量。两个采用点粒子方法的独立直接数值模拟模型与近期实验测量进行了对比,其中所有相关无量纲参数均直接匹配。尽管两个数值模型基于相同的一般方法,其实现细节不同,尤其在双向耦合的表示上。在低体积载荷下,两个数值模型与实验测量总体一致,但在壁面附近壁法向颗粒速度涨落存在某些例外。在高载荷下,这些差异增大,并且发现与实验观测相比,模拟中颗粒团聚被过高预测。文中讨论了差异的潜在原因。由于本研究是首批在数值模型与实验之间对颗粒流统计量进行一一对比的工作之一,它表明仍需持续努力以调和观测行为与数值预测之间的差异。

关键词

引用

@article{arxiv.1904.09042,
  title  = {Inertial particle velocity and distribution in vertical turbulent channel flow: a numerical and experimental comparison},
  author = {Guiquan Wang and Kee Onn Fong and Filippo Coletti and Jesse Capecelatro},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1904.09042},
  year   = {2019}
}