热分层槽道湍流中细颗粒输运特性的研究

摘要

本研究采用基于动力学亚格子模型和热通量模型的大涡模拟方法，并结合拉格朗日粒子追踪法，研究存在热分层效应的剪切湍流中细颗粒群的输运特性。研究表明，分层效应通过作用于湍流的拟序结构而影响粒子的输运和分布状态。在不稳定分层流场中，粒子的各向异性比稳定分层流场中有明显减弱。稳定分层时，由于热浮力对流场的影响，流场和粒子的法向脉动速度强度均减小，槽道中心区域的粒子活跃程度下降，进而使得粒子在该区域的浓度分布随着理查德森数的变大而增加。另外，稳定分层会加剧粒子的局部积聚现象。