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《计算物理》 2013年01期
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考虑双向耦合效应的格子Boltzmann气固两相湍流模型

王浩明  赵海波  郑楚光  
【摘要】:在流体粒子概率密度函数输运方程中考虑颗粒对流体的反作用力,发展了考虑双向耦合效应的LB气固两相流模型,引入Smagorinsky亚格子模型模拟高雷诺数气相流场.对经典后台阶气固两相流动进行模拟,气相和颗粒相速度分布与实验结果进行比较,发现考虑双向耦合效应的LB气固两相流模型结果明显优于单向耦合结果.进一步研究不同惯性颗粒在流场中的弥散特性,小颗粒(St~O(0.1))对流体的跟随性较好,在流场中分布较为均匀;而St~O(1)的颗粒难被流场涡卷吸进入涡内,呈现倾向性弥散现象;大颗粒(St~O(10))由于自身惯性进入流场涡,在流场中分布较为均匀.
【作者单位】华中科技大学煤燃烧国家重点实验室;
【关键词】格子Boltzmann 双向耦合 气固两相湍流 后台阶 颗粒弥散
【基金】:国家自然科学基金(50876037) 教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-09-0395) 国家重点基础研究规划(2010CB227004)资助项目
【分类号】:O359
【正文快照】:
0引言工程中几乎所有的负载颗粒流都属于湍流两相流,它包含了从Kolmogorov尺度到积分尺度大小不同的涡旋,连续相的涡旋对颗粒的扩散有重要影响,因此颗粒与涡旋之间的相互作用成为了湍流两相流的一个重要课题.目前气固两相流模型已经逐渐从以往的单向耦合(只考虑流体相对颗粒

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