各向异性颗粒PDF输运方程及其颗粒湍流扩散

计算物理 ›› 2010, Vol. 27 ›› Issue (4): 518-526.

各向异性颗粒PDF输运方程及其颗粒湍流扩散

徐江荣¹, 张平², 陈江星¹, 丁宁¹

1. 杭州电子科技大学理学院, 浙江杭州 310018;
2. 杭州电子科技大学计算机学院, 浙江杭州 310018

收稿日期:2009-03-30 修回日期:2009-09-16 出版日期:2010-07-25 发布日期:2010-07-25
作者简介:徐江荣(1966-),male,Zhejiang,professor,PhD,major in two-phase flow model and its numerical simulating.
基金资助:
Supported by natural science foundation of zhejiang province(No. Y105028)

Turbulent Particle Dispersion Modeling with PDF Equation Based on Langevin Equation of Fluid Velocity

XU Jiangrong¹, ZHANG Ping², CHEN Jiangxing¹, DING Ning¹

1. School of Science, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou 310018, China;
2. School of Computer Science, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou 310018, China

Received:2009-03-30 Revised:2009-09-16 Online:2010-07-25 Published:2010-07-25

摘要/Abstract

摘要： 根据Minier的模型,获得颗粒所见流体脉动速度的朗之万模型,并推导颗粒所见流体湍流脉动速度自关联函数,该函数具有各向异性的特征,进一步由流体脉动速度朗之万模型和颗粒运动方程获得相应的颗粒PDF输运方程.为描述在网格生成湍流中的颗粒扩散运动,将颗粒PDF输运方程作相应的简化,获得一个具有颗粒湍流各向异性的解析解,将方程的解与Wellsand Stock的颗粒湍流扩散实验结果进行比较,获得了很好的结果.揭示了具有各向异性特征的颗粒PDF输运方程的优越性.

关键词: 两相流, PDF输运方程, 湍流朗之万模型, 解析解

Abstract: A Langevin equation of fluctuating velocity of fluid ‘seen’ by particle is simplified in Minier's model.Autocorrelation of turbulence fluctuating velocity is obtained,which has non-isotropic property.Corresponding PDF model of particle is obtained and a simplified form is used to predict turbulent particle dispersion in grid-generating turbulence flow.PDF model is solved analytically and solutions are compared with experimental results of Wells and Stock.

Key words: two-phase model, PDF transport equation, Langevin model, analytic solution

中图分类号:

V231.2
TK121

徐江荣, 张平, 陈江星, 丁宁. 各向异性颗粒PDF输运方程及其颗粒湍流扩散[J]. 计算物理, 2010, 27(4): 518-526.

XU Jiangrong, ZHANG Ping, CHEN Jiangxing, DING Ning. Turbulent Particle Dispersion Modeling with PDF Equation Based on Langevin Equation of Fluid Velocity[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2010, 27(4): 518-526.

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