首页> 外文OA文献 >Modélisation numérique stochastique des rebonds de particules sur parois rugueuses.
【2h】

Modélisation numérique stochastique des rebonds de particules sur parois rugueuses.

机译:粗糙壁面上颗粒回弹的随机数值模拟。

摘要

Les interactions particules-paroi constituent un important mécanisme partiellement compris dans le cadre des écoulements turbulents diphasiques confinés et à inclusions dispersées. Pour les particules inertielles dont le mouvement est fortement influencé par les rebonds avec la paroi, la bonne prise en compte de ces interactions est cruciale pour une prédiction correcte des propriétés statistiques de l'écoulement. Une première étape à la compréhension des interactions particules/paroi a été de considérer des parois lisses. Cette hypothèse a permis non seulement l'élaboration de base de données de référence, mais aussi la mise en exergue des mécanismes intervenant au cours de ces rebonds et a conduit au développement de modèles eulériens pour les parois lisses (Sakiz & Simonin, 1999). Des investigations expérimentales récentes (Kussin & Sommerfeld, 2004 ; Benson et al., 2005) en canal montrent d'importantes modifications des propriétés statistiques de la phase dispersée d'un écoulement turbulent gaz-particules en raison de la rugosité des parois. Pour modéliser les collisions de particules avec une paroi rugueuse, le mécanisme de "Shadow Effect" proposé par Sommerfeld & Huber (1999), est le modèle lagrangien le plus satisfaisant en comparaison avec l'expérience. Dans le cadre de cette thèse, sa mise à contribution pour la dérivation de conditions aux limites eulériennes à la paroi s'est heurtée à un problème de fermeture lié aux très grands nombres de particules rasantes après le rebond, générées par ce modèle. Des simulations LES/DPS à bas nombre de Reynolds réalisées en canal, dans lesquelles l'effet de la rugosité des parois sur les particules est simulé à l'aide du "Shadow Effect Model" ont par ailleurs confirmé, à travers les fonctions de distribution des angles de rebonds des particules, cet aspect inattendu de ce modèle de paroi rugueuse. En outre l'interpretation des résultats des simulations, en s'appuyant sur l'approche aux moments (Simonin, 1996), a permis demieux appréhender et de proposer des mécanismes responsables des modifications des premiers moments de la phase dispersée. Pour palier les insuffisances du "Shadow Effect Model", nous avons développé un modèle lagrangien "Rough-Wall Multi-Collisions Model", basé sur une description stochastique de l'interaction particule/paroi rugueuse et intègre dans sa formulation des effets de rebonds multiples. Le modèle est d'abord validé par comparaison à des simulations LES/DPS en canal avec des rebonds multiples déterministes des particules sur les parois rugueuses géométriques du canal. Il est ensuite évalué dans le cadre de la simulation de l'étude expérimentale de Sommerfeld & Kussin (2004) en canal, à l'aide de simulations LES/DPS à grand nombre de Reynolds de la phase gazeuse. Le "Rough-Wall Multi-Collisions Model" est au final employé pour dériver des conditions aux limites eulériennes aux parois.
机译:颗粒-壁间相互作用构成了一种重要的机制,在弥散性夹杂物的密闭两相湍流中得到了部分理解。对于惯性粒子,其运动受壁反弹的影响很大,正确考虑这些相互作用对于正确预测流动的统计特性至关重要。了解粒子/壁相互作用的第一步是考虑光滑的壁。这一假设不仅允许开发参考数据库,而且可以突出显示这些反弹过程中的干预机制,并导致了光滑壁的欧拉模型的发展(Sakiz&Simonin,1999)。最近在通道上进行的实验研究(Kussin&Sommerfeld,2004; Benson等,2005)表明,由于壁的粗糙度,湍流粒子流分散相的统计特性发生了重要的变化。为了模拟与粗糙壁的粒子碰撞,与经验相比,Sommerfeld&Huber(1999)提出的“阴影效应”机制是最令人满意的拉格朗日模型。在本文中,它对欧拉壁边界条件推导的贡献遇到了一个封闭问题,该问题与该模型所产生的反弹后大量掠食颗粒有关。在通道中执行了具有低雷诺数的LES / DPS模拟,其中还通过分布函数证实了使用“阴影效应模型”模拟了壁的粗糙度对粒子的影响。粒子的反弹角度,这是此粗糙壁模型的意外方面。另外,基于矩量法(Simonin,1996)对模拟结果的解释使人们有可能更好地理解和提出负责改变弥散相一阶矩的机制。为克服“阴影效应模型”的缺点,我们基于对颗粒/粗糙壁相互作用的随机描述,并在其配方中纳入了多个回弹效应,开发了拉格朗日模型“粗糙壁多碰撞模型” 。该模型首先通过与LES / DPS通道模拟进行比较来验证,该模拟具有在通道的粗糙几何壁上多次确定性反弹的粒子。然后在Sommerfeld&Kussin(2004)在通道中进行的实验研究模拟的框架内,使用具有大雷诺数的LES / DPS模拟对它进行评估。最终使用“粗糙多壁碰撞模型”来推导墙壁上的欧拉边界条件。

著录项

  • 作者

    Konan NDri Arthur;

  • 作者单位
  • 年度 2007
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种
  • 中图分类

相似文献

  • 外文文献
  • 中文文献
  • 专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号