均勻湍流內(nèi)湍流亞網(wǎng)格尺度顆粒碰撞研究

《均勻湍流內(nèi)湍流亞網(wǎng)格尺度顆粒碰撞研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、分類號(hào)學(xué)號(hào)M201170925學(xué)校代碼10487密級(jí)碩士學(xué)位論文均勻湍流內(nèi)湍流亞網(wǎng)格尺度顆粒碰撞研究學(xué)位申請(qǐng)人熊：琰學(xué)科專業(yè)：熱能工程指導(dǎo)教師：柳朝暉教授答辯日期：2014年1月6日萬(wàn)方數(shù)據(jù)AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringThesub-gridscaleeffectonparticlecollisionsinhomogeneousisotropicturbulenceCandidate:XiongYanMajor:T

2、hermalEngineeringSupervisor:Prof.LiuZhaohuiHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJan,2014萬(wàn)方數(shù)據(jù)獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對(duì)本文的研究做出貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授

3、權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)華中科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密□，在____________年解密后適用本授權(quán)書。本論文屬于不保密□。（請(qǐng)?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“√”）學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期：年月日日期：年月日萬(wàn)方數(shù)據(jù)華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要?dú)夤虄上嗔髦蓄w粒相與流體輸運(yùn)相間的交互作用是個(gè)十分復(fù)雜的問題，在大渦模擬的背景框架下，亞

4、格子流體對(duì)湍流下顆粒運(yùn)動(dòng)、碰撞影響作用的研究是當(dāng)下多相流領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題。本文以均勻各向同性湍流為背景流場(chǎng)，對(duì)湍流內(nèi)亞格子流體對(duì)顆粒碰撞的影響開3展相應(yīng)的研究工作。首先本文基于256的DNS流場(chǎng)獲取穩(wěn)態(tài)下的碰撞統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，獲得了徑向分布函數(shù)g(R)與徑向相對(duì)速度等對(duì)顆粒慣性Stk的依賴關(guān)系。接著，通過對(duì)DNS流場(chǎng)進(jìn)行過濾操作獲得了過濾流場(chǎng)即FDNS流場(chǎng)，并進(jìn)行碰撞檢測(cè)以進(jìn)行對(duì)比，分析可知過濾后g(R)的大小變化隨Stk增大呈現(xiàn)出相反的變化行為，顆粒慣性較小時(shí)g(R)減小而Stk>2.0后，g(R)會(huì)略大于DNS中的值。對(duì)于徑向相對(duì)速度<

5、w(r)

6、>而言

7、，過濾會(huì)導(dǎo)致其下降，且明顯對(duì)小慣性顆粒的影響更大。與此同時(shí)，考慮了<

8、w(r)

9、>的PDF分布及高階矩隨顆粒慣性的變化，從中驗(yàn)證了g(R)與<

10、w(r)

11、>間存在密切聯(lián)系，指出負(fù)向的徑向相對(duì)速度是導(dǎo)致顆粒局部富集的直接原因。接著以兩點(diǎn)PDF方法為理論基礎(chǔ)，通過提取流場(chǎng)特征結(jié)構(gòu)量及碰撞統(tǒng)計(jì)量的指數(shù)率隨顆粒慣性的變化規(guī)律，驗(yàn)證了該理論在有限慣性區(qū)間的適用范圍，并將顆粒碰撞問題拓展成顆粒的兩點(diǎn)漂移-擴(kuò)散問題。文中簡(jiǎn)要介紹了采用單顆粒SGS下Lagevin模型對(duì)顆粒碰撞問題的影響作用，指出單點(diǎn)的PDF模型不能對(duì)顆粒碰撞率進(jìn)行正確的模化。關(guān)鍵詞：大渦模擬碰撞核函數(shù)

12、均勻湍流局部富集效應(yīng)本文受國(guó)家重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目(51276076)經(jīng)費(fèi)資助I萬(wàn)方數(shù)據(jù)華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractTheinternalmechanismoftheinteractionbetweenfluidandsolidparticlesisaverycomplexissueandneedstobestudiedindepth.Inthecontextoftheframeworkoflarge-eddysimulation,thestudyoftheeffectofthesubgridfluidonparticlemotionandcol

13、lisionundertheinfluenceofturbulenceispresentmultiphaseflowhotissuesinthisfield.UnderthebackgroundofhomogeneousisotropicturbulenceflowfieldInthispaper,weconductcorrespondingresearchworksontheimpactofsubgridfluidontheparticlecollisioninthispaper.Firstly,basedonthedirectnumericalsim

14、ulationofflowfieldwith3256grids,thedepen