重力对水平两相湍射流中颗粒行为的影响

摘要

研究了重力对空间发展的水平两相平面湍射流中颗粒运动的影响.气相场用Euler方法求解,通过大涡模拟直接求解大尺度涡运动的Navier-Stokes方程,小尺度涡采用Smagorinsky亚格子模式模拟.颗粒相的运动采用Lagrangian方法直接求解.射流Re数为11 300.模拟发现,对于St1及St～0(1)的颗粒,其在平面射流下游的瞬时分布对重力的影响不敏感.随着颗粒St数的增大,重力对平面射流场中颗粒行为的影响逐渐明显,但其作用效果还明显地与两相入射流滑移系数的大小有着直接联系.在小两相入流滑移系数情况下,对于St～0(10)的颗粒,在重力作用下的沉降过程还受到了湍流拟序结构的作用,而重力作用导致的更大St数颗粒的沉降,将引起固相粒子在射流下游的非对称分布,但它既不是均匀各向同性湍流中颗粒的梯度扩散结果,也未呈现出受到湍流拟序结构影响的特征.