【摘 要】
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多相湍流场中颗粒动力学与流动耦合作用的研究对于理解自然现象与优化工业应用都具有重要意义。对于湍流场中近似示踪粒子的非球形颗粒的动力学特性近年来得到了一系列的研究
【机 构】
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Center for Combustion Energy,Key Laboratory for Thermal Science and Power Engineering of Ministry of
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多相湍流场中颗粒动力学与流动耦合作用的研究对于理解自然现象与优化工业应用都具有重要意义。对于湍流场中近似示踪粒子的非球形颗粒的动力学特性近年来得到了一系列的研究[1,2].而对于非球形有限尺寸颗粒,因其与流场间的相互耦合作用,动力学特性更加复杂,相关方面的研究报道较少。对于仅长轴大于耗散尺度的棒状颗粒,颗粒的翻滚率(tumbling rate)与颗粒的尺寸存在一定的标度律关系[3]。然而,最小尺寸大于流场耗散尺寸的非球形颗粒的平动特性、翻滚率、自转率(spinning rate)以及转动和流动耦合关系的探索仍研究较少。本研究利用直接数值模拟在均匀各向同性湍流中探索有限尺寸非球形颗粒的平动特性、翻滚特性及自转特性。研究结果表明有限尺寸颗粒的平动特性可以由Faxén修正来描述。同时,我们发现了有限尺寸非球形颗粒的旋转率特性与小于耗散尺度的颗粒存在明显的差异。
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