两相紊流流动中颗粒碰掸撞的拉格朗日数值模拟

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本文以稳定、均匀的气-固两相紊流颗粒弥散的拉格朗日模拟算法为基础,在不同的弹性系数下,分别对两相流动进行了数值模拟。此外,还将王建军所提出的拉格朗日时间关联尺度的求法[1]应用到考虑颗粒碰撞的两相流动数值模拟中,通过对各向同性两相流的模拟,本文验证了拉格朗日时间关联尺度求法的有效性,并且在考虑颗粒碰撞的情况下对各向异性两相流进行了模拟。具体的模拟方法是:在一个根据颗粒浓度确定的局部区域内投放有限数颗粒,然后进行模拟计算,同时在每一时间间隔内考察颗粒碰撞的或然性,然后由颗粒碰撞动力学理论算出碰撞后颗粒速度大小和方向的变化,并对计算中相应的流体微元的位置和速度进行修正计算。最后将试验结果和lavieville用大涡模拟LES(LargeEddySimulation)对一稳定、均匀的气固两相紊流所做的模拟结果进行对比。   通过对比表明,不同的弹性系数下的模拟结果有很大的差别,并且对不同方向的速度方差和速度关联的影响是不同的,明确了其对两相流动数值模拟的重要性;同时还验证了采用王建军所提出的拉格朗日时间关联尺度的求解方法下的颗粒碰撞更加符合实际情况。本文对于两相流动的数值模拟的进一步研究有一定的参考价值  
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