【摘 要】
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通过展示直接数值模拟技术研究的最新进展和前沿成果,本文集中讨论如何采用直接数值模拟技术得到具有各种化工应用价值流动构型的湍流多相系统多尺度运动信息,进而建立多相系统,包括流动和颗粒或气泡,的多尺度、各项异性运动大型数据库.在湍流直接数值模拟技术讨论中,将涉及湍流模拟的两种基本模式,即时间模拟和空间模拟模式,以及如何将该两种模式结合,以得到符合物理实际、包含湍流多尺度各项异性运动信息在内的多相流数据
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通过展示直接数值模拟技术研究的最新进展和前沿成果,本文集中讨论如何采用直接数值模拟技术得到具有各种化工应用价值流动构型的湍流多相系统多尺度运动信息,进而建立多相系统,包括流动和颗粒或气泡,的多尺度、各项异性运动大型数据库.在湍流直接数值模拟技术讨论中,将涉及湍流模拟的两种基本模式,即时间模拟和空间模拟模式,以及如何将该两种模式结合,以得到符合物理实际、包含湍流多尺度各项异性运动信息在内的多相流数据.在此基础上,本文将介绍如何在计算上实现多相系统数学-物理模型的离散和求解,其中将介绍本研究所要发展的浸边界方法、自适应网格细化以及动边界的实现等议题.在离散系统的求解方面将给出多相系统数学-物理模型的快速、高效求解算法以及其并行策略.在获取相关多相流流动构型的多尺度运动信息并建立相应数据库后,本文将简要介绍如何从该数据库中提取所关心的介尺度信息,其中包括:(1)瞬时流场及相应特征流动结构(壁湍流猝发、拟序结构等);(2)平均流场;(3)雷诺应力场;(4)平均能量谱等.以这些数据为基础,开展湍流多相系统的介尺度运动解析研究,文章将以单球和多球的实例展示目前的研究进展、前沿及下一步研究方向.
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