李飞
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祁海鹰
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由长福
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包英捷
工程热物理学报
采用PDA测量竖直向下圆管突扩流动中的气相与颗粒相运动参数,研究了小颗粒(55.2 μm)、低雷诺数(1.98×104)的稀疏流动中湍流变动的规律.结果表明,在主流区和回流区中,颗粒均削弱气相脉动,而在下游则出现增强的现象,这是由于颗粒延缓了突扩流动的发展所致.在入口段的壁面剪切区域,湍流削弱幅度与平均速度梯度呈线性关系;由于壁面的限制,回流区内的剪切作用沿流动方向逐渐增强,使得相应的各横截面内气相脉动的最大值基本保持不变,同时整体脉动程度增强.
关键词:
突扩流动
,
颗粒
,
湍流变动
,
PDA
郭福水
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王汉封
,
柳朝晖
,
郑楚光
工程热物理学报
本文采用PIV测量技术研究充分发展水平槽道内的两相湍流的变动规律(Re=590).首先将单相湍流的测量结果与文献中DNS的结果进行了比较,证明了PIV测量湍流脉动的可行性,并通过引入PTV算法获得了近壁对数边界层内的湍流量.对两相流动的测量结果表明,即使在1%的低颗粒质量载荷下,气体湍流已有明显的变动,并且壁面附近和槽道中心的变动规律不同.
关键词:
粒子图像速度场仪
,
槽道流
,
气粒两相流
,
湍流变动
罗坤
,
王浩
,
樊建人
,
岑可法
工程热物理学报
气固两相流中颗粒相和气相的相互作用一直是国际多相流领域的研究热点之一，特别是颗粒对湍流的影响吸引了大量研究者的关注。但迄今为止，还没有一个通用的方法能定性判定颗粒是增强湍流还是削弱湍流，更无法准确对颗粒影响下的湍流变动进行定量预测。本文基于无量纲Ⅱ定理，对影响气固两相湍流变动的物理量进行无量纲分析，得到了关于湍流变动量的方程。通过对以往研究者实验得到的大量数据进行分析，提出了一个新的无量纲量Lo作为定性判据颗粒增强或削弱湍流的参数，进而利用线性拟合得到了影响湍流变动幅值的函数表达式。
关键词:
气固两相流
,
湍流变动
,
无量纲分析
,
Ⅱ定理
,
线性拟合
栗晶
,
王汉封
,
柳朝晖
,
陈胜
,
郑楚光
工程热物理学报
运用粒子成像测速仪（PIV）对壁面雷诺数为Re_τ=430、质量载荷为0.25×10（-3）～5×10（-3）的110μm聚乙烯颗粒加入前后的水平槽道湍流变动进行了研究。实验结果表明低载荷下气相湍流变动源于颗粒对湍流拟序结构的作用。颗粒的存在抑制了湍流拟序结构的发展,使得湍流准流向结构长度减小、猝发频率降低、猝发强度减弱;另外,颗粒尾涡脱落还导致了壁面附近的气相剪切雷诺应力增强。
关键词:
PIV
,
水平槽道
,
气固两相流
,
湍流变动
,
拟序结构
柳朝晖
,
贺铸
,
李瑞霞
,
郑楚光
工程热物理学报
本文通过直接数值模拟对均匀各向同性湍流中颗粒对湍流的变动作用进行了研究.颗粒相的体积分数很小而质量载荷足够大,以至于颗粒之间的相互作用可以忽略不计,而重点考虑颗粒与湍流间能量的交换.颗粒对湍流的反向作用使得湍动能的耗散率增强,以至于湍动能的衰减速率增大.湍动能的衰减速率随颗粒惯性的增大而增大.三维湍动能谱显示,颗粒对湍动能的影响在不同的尺度上是不均匀的.在低波数段,流体带动颗粒,而高波数段则相反.
关键词:
直接数值模拟
,
湍流变动
,
两向耦合
于勇
,
周力行
工程热物理学报
本文提出了两相流气相湍流变动的双时间尺度耗散模型,包括气相耗散率的双时间尺度耗散模型和两相速度关联的双时间尺度各向异性耗散模型.用所提出封闭模型模拟了旋流数为0.47的气粒两相流动,发现所提出的湍流变动模型对气相脉动速度的预报结果比原有的单时间尺度模型的预报结果有明显的改进,但是颗粒尾涡的作用仍然需要进一步研究.
关键词:
两相湍流
,
湍流变动
,
两相速度关联
周力行
,
曾卓雄
,
张健
工程热物理学报
用雷诺应力方程模型和极细的网格系对单个颗粒受湍流气体绕流进行了数值模拟,研究了改变颗粒直径和气体相对速度时颗粒增强气体湍流的规律.据此构造了颗粒尾涡增强气体湍流的新模型.将此子模型加入到两相流动模型中,对竖直和水平通道内气粒两相流动进行了数值模拟,和实验结果的对照表明,考虑颗粒尾涡增强气体湍流效应得到的气体湍流脉动速度的模拟结果比不考虑此效应的模拟结果好得多.
关键词:
颗粒尾涡效应
,
气固两相流动
,
湍流变动
