均匀各向同性湍流中非规则颗粒旋转特性的数值模拟研究

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• 论文作者：卢志明 ; 高胜晖 ; 黄永祥 ; 刘宇陆
• 年：2016
• 作者机构：上海大学上海市应用数学和力学所;厦门大学海洋与地球学院近海海洋环境国家重点实验室;
• 论文关键词：非规则颗粒 ; 旋转能 ; 间歇性 ; 相关系数
• 会议召开时间：2016-10-20
• 会议录名称：第九届全国流体力学学术会议论文摘要集
• 语种：中文
• 分类号：O357.5
• 学会代码：AGLU
• 会议名称：第九届全国流体力学学术会议
• 会议地点：中国江苏南京
• 主办单位：中国力学学会流体力学专业委员会
• 学会名称：中国力学学会
• 页数：1
• 文件大小：31k
• 原文格式：O
• 会议级别：全国

摘要

自然和工程领域存在广泛的多相湍流问题,例如,形状各异的细菌或微生物在空气或水中的运动、雾霾天气中雾霾颗粒的运动和扩散以及造纸和纺织中纤维的输送等,因此研究湍流中颗粒的运动具有重要的实际意义,同时,湍流中的颗粒运动特性研究也是湍流基础研究的热点课题之一。本文采用Jeffery方程数值模拟亚Kolmogorov尺度的非规则颗粒在均匀各向湍流中的旋转特性。数值模拟结果表明:首先,颗粒的旋转能(旋转角速度的平方和)比流场湍动能耗散场具有更强的间歇性;不同形状颗粒(本文主要研究饼形、球形和椭球形的颗粒)的旋转能(旋转角速度的平方和)的间歇性存在很大差异;当颗粒长宽比约为3时,颗粒旋转能间歇性最强;其次,颗粒的旋转动能与湍流场的拟涡能和湍动能耗散率的相关性也与颗粒的长宽比密切相关;对于球形颗粒,相关性最大,同时,饼形颗粒的相关性大于椭球形颗粒。

引文