基于小关联时间两相湍流色噪声的近似模型及数值模拟

计算物理 ›› 2007, Vol. 24 ›› Issue (4): 413-418.

基于小关联时间两相湍流色噪声的近似模型及数值模拟

李昭祥¹, 徐江荣², 杨忠华¹

1. 上海师范大学数理信息学院, 上海 200234;
2. 杭州电子科技大学理学院, 浙江杭州 310018

收稿日期:2006-06-26 修回日期:2006-12-20 出版日期:2007-07-25 发布日期:2007-07-25
作者简介:李昭祥(1973-),男,江苏东台,博士生,从事微分方程数值解及两相湍流研究,上海师范大学305信箱.
基金资助:
国家自然科学基金(No.10671130);上海市教委科研基金(No.05DZ07);浙江省自然科学基金(Y105028)资助项目

Small Correlation Time Colored Noise Method for Two-phase Turbulent Flows and Simulation of Wall-jet-flow

LI Zhaoxiang¹, XU Jiangrong², YANG Zhonghua¹

1. Mathematics and Science College, Shanghai Normal University, Shanghai 200234, China;
2. The School of Science, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou 310018, China

Received:2006-06-26 Revised:2006-12-20 Online:2007-07-25 Published:2007-07-25

摘要/Abstract

摘要： 从一般高斯型色噪声模型出发,通过泛函导数,应用小关联时间,近似计算多维色噪声,得到有效Fokker-Planck方程.将其应用到两相湍流中得到颗粒相的概率密度函数输运方程,从而得到颗粒相的二阶矩模型.将颗粒应力方程简化成代数方程,建立代数应力模型.将对流扩散方程的有限分析法运用到求解两相流模型中,对壁面两相射流进行数值模拟,并将求解结果与实验结果进行对比分析.

关键词: 泛函导数, 两相流动, 二阶矩模型, 数值模拟

Abstract: Based on a colored noise model with general Gaussian process,by functional derivation and small correlation time expansion,high-dimensional colored noises are calculated approximately and an effective Fokker-Planck equation(FPE) is derived.The effective FPE is applied to obtain probability density function transport equations of particles in two-phase flows and a second order moment model of two-phase flows.It is simplified into an algebra stress model(ASM).The finite analytic numerical method used in convective diffusion equation is applied to the second-order moment model.A wall-jet-flow loaded with solid particles is calculated with ASM and finite analytic numerical method.Numerical results are compared with experimental results.

Key words: functional derivation, two-phase turbulence flow, second order moment model, numerical simulation

中图分类号:

TK121

李昭祥, 徐江荣, 杨忠华. 基于小关联时间两相湍流色噪声的近似模型及数值模拟[J]. 计算物理, 2007, 24(4): 413-418.

LI Zhaoxiang, XU Jiangrong, YANG Zhonghua. Small Correlation Time Colored Noise Method for Two-phase Turbulent Flows and Simulation of Wall-jet-flow[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2007, 24(4): 413-418.

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