利用欧拉-拉格朗日大涡模拟对湍流管道中沉降颗粒的输运建模
流体动力学
2014-12-03 v2
摘要
采用体积滤波的欧拉-拉格朗日大涡模拟方法，对水平管道中的湍流液-固浆体流动进行了物理预测。采用了基于拉格朗日平均的动力学Smagorinsky模型来考虑液相中的亚格子尺度效应。使用全保守的浸入边界方法来在均匀笛卡尔网格上处理管道几何。液相和固相通过体积分数和动量交换项耦合。颗粒-颗粒和颗粒-壁面碰撞采用软球模型进行模拟。通过与Dahl等人（2003）的实验数据一致的一系列模拟，变化了表观液相流速。根据液相流速的不同，可以形成颗粒床并发展出不同的模式，从文献中提出的流态图中进行了讨论。通过表征液-固界面高度的波动来理解这些模式的空间和时间演化。从数值模拟中提取了工程感兴趣的统计量，如平均速度、平均浓度和驱动流动的平均流向压力梯度。从模拟结果计算得到的砂保持量表明，该计算策略能够准确预测临界沉积速度。
引用
@article{arxiv.1411.1475,
title = {Transport modeling of sedimenting particles in a turbulent pipe flow using Euler-Lagrange large eddy simulation},
author = {Sunil K. Arolla and Olivier Desjardins},
journal= {arXiv preprint arXiv:1411.1475},
year = {2014}
}