【摘 要】
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湍流中不同尺度的涡结构对多相流中颗粒的碰撞作用的影响是大涡模拟中一个重要的问题。其中,次网格尺度(SGS)流体运动对颗粒碰撞的作用对大涡模拟(LES)是最值得关注的一
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湍流中不同尺度的涡结构对多相流中颗粒的碰撞作用的影响是大涡模拟中一个重要的问题。其中,次网格尺度(SGS)流体运动对颗粒碰撞的作用对大涡模拟(LES)是最值得关注的一个问题。本文以Reλ=102的均匀各向同性湍流DNS流场为基础,通过对不同过滤宽度的过滤统计获得对应的FDNS流场。其中,过滤器采用的是top过滤及Gaussian过滤两种物理空间低通过滤方法。再以FDNS为背景流场推进,向其中投放Stk为0～10的颗粒,并统计颗粒碰撞相关数据。将结果与DNS流场中的相关数据进行比较,进而可分析出被过率掉的高波数,小尺度的SGS运动对碰撞的具体影响。流场对颗粒碰撞率的影响仍从径向分布函数及径向相对速度两个方面去分析。经分析可知,SGS运动的缺失在所研究的Stk数颗粒范围内,都会是颗粒碰撞率偏小,但当Stk数较大时,这种影响可以忽略。而这种偏差与过滤宽度间的关系对不同Stk数的颗粒体现出较为复杂的变化趋势。通过对不同Stk数下颗粒浓度场的分析,也揭示出了SGS运动对颗粒局部富集效应的重要影响。
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