两相平板混合层流动的双向耦合离散涡法数值模拟(1)时间发展混合层流动的数值模拟

摘要

提出了一种新的基于离散涡方法模拟流场的相间动量双向耦合方法,这种方法可以方便地将颗粒对流场的作用结合进入离散涡模拟中,同时又不破坏离散涡方法固有的优点.采用这种方法对时间发展两相平板混合层流动进行了数值模拟,重点考察了颗粒相对连续相的作用,得到了一些相间相互作用的规律:颗粒迟滞了混合层中大涡结构的发展;混合层流动在颗粒存在下仍能保持良好的自相似性;颗粒会衰减连续相湍流,衰减的程度随粒气比的增大而增大,在相同粒气比情况下,颗粒Stokes数为O(1)的颗粒对连续相湍流的衰减最为明显;颗粒在混合层中的扩散随粒气比的增大而减小,说明前人采用单向耦合方法得到的结果高估了颗粒的扩散.