利用改进的随机拉格朗日模型模拟含颗粒湍流槽道流
流体动力学
2009-07-01 v1
摘要
本文旨在研究非均匀湍流中惯性颗粒所经历流体速度的拉格朗日随机建模。推导了一个新的Langevin型模型，该模型在低和高颗粒惯性极限下均与漂移速度的输运方程相容。同时证明，一些先前提出的随机模型在高颗粒惯性极限下与该输运方程不相容。随后利用直接数值模拟（DNS）数据估计了这些随机微分方程的漂移和扩散参数。观察到，与传统建模相反，这些参数具有高度的空间依赖性和各向异性。为考察当前随机模型的性能，将其与DNS数据以及两种不同的随机模型进行了比较。所考虑的三种模型均能较好地预测颗粒和所见流体速度的一阶和二阶统计矩。甚至在颗粒速度三重相关的某些分量上也观察到可接受的一致性。三种模型的性能主要在颗粒浓度和漂移速度上出现分歧。在所研究的颗粒惯性范围内，所提出的模型是唯一成功预测这些后一统计量正确演化的模型。
引用
@article{arxiv.0906.5518,
title = {Simulation of a particle-laden turbulent channel flow using an improved stochastic Lagrangian model},
author = {Boris Arcen and Anne Tanière},
journal= {arXiv preprint arXiv:0906.5518},
year = {2009}
}