微纳米颗粒群外绕恒壁温圆管沉积特性

摘要

采用格子-Boltzmann方法对微纳米颗粒外绕恒壁温圆管壁的运动沉积特性进行了编程模拟研究，特别是在不同自然对流强度情况下。由于颗粒直径较小，除考虑了阻力、重力、Saffman力外，还考虑了布朗力。模拟研究分析了Re=30情况下，不同Ra数时的温度场和涡量场以及不同Stk数下颗粒在涡量场中的运动轨迹，记录了颗粒在圆管壁上和所有壁面总的沉积率。结果表明：在Re一定时，颗粒在涡量场中的运动轨迹随Stk数不同而不同，且随着Ra数的增大颗粒有逆时针运动趋势;弱自然对流相比强自然对流情况下，颗粒在圆管壁面上的沉积率高，且与圆管壁面碰触的概率随Stk数的增大而增大;在相同Ra数情况下，Stk数的增加会造成颗粒的总沉积率增加。