颗粒惯性对气固两相各向同性湍流中温度统计特性的影响

摘要：

颗粒运动轨迹上流体的温度统计特性对于理解非等温/反应气粒两相湍流的机理, 特别是对于检验非等温气粒两相湍流Lagrangian模型是十分重要的. 对带有平均标量梯度的气固两相各向同性湍流中颗粒及颗粒所见流体温度的统计行为进行了直接数值模拟研究, 讨论了颗粒惯性对于颗粒温度以及颗粒所见流体温度的Lagrangian统计特性的影响. 结果显示, 对于τp/τk<1的颗粒, 颗粒所见流体温度的脉动强度随τp/τk的增大而减小; 而对于τp/τk>1的颗粒, 其趋势相反. 小颗粒(τp/τk<5)温度的Lagrangian自相关系数RpT也随颗粒惯性(τp/τk)的增大而减小, 对于大颗粒这一趋势也相反. 颗粒运动轨迹上流体温度的自相关系数都随颗粒惯性的增加而减弱, 而且随颗粒惯性的增加, 颗粒运动轨迹上流体温度的自相关比颗粒温度的自关联下降得快. 平均温度梯度的存在使得在沿平均温度梯度的方向上颗粒速度和温度有很强的关联性. 当τp/τk<1时, 其关联系数随颗粒惯性的增加而增大; 当τp/τk>1时, 这一系数的值与颗粒惯性无关.

关键词：直接数值模拟、温度统计、气固两相湍流、Lagrangian统计

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分类号：O4(物理学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973计划G1999022207;中国科学院资助项目50276021,50576027;教育部新世纪创新人才计划项目NCET-04-0708

在线出版日期：2006-04-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：39-50