摘要:在颗粒-流体湍流中,颗粒碰撞影响许多工业和自然过程的效率,其中颗粒非均匀聚集和相对速度是与湍流有关,决定颗粒碰撞速率的两个重要因素。本文采用直接数值模拟(Direct Numerical Simulation, DNS)、滤波直接模拟(filtered-DNS)和大涡模拟(Large Eddy Simulation, LES)方法分别求解各向同性湍流场,采用拉格朗日方法跟踪大量惯性颗粒,研究大涡模拟是否可以用于计算湍流中颗粒碰撞统计特性。结果表明大涡模拟会低估小Stokes数颗粒非均匀聚集,高估中等Stokes数颗粒非均匀聚集,而对大Stokes数颗粒影响很小;同时由于大涡模拟会低估湍流能量,从而导致颗粒相对速度降低,二者综合效果会低估颗粒碰撞率达10% 以上。