CIESC Journal

• TRANSPORT PHENOMENA & FLUID MECHANICS • 上一篇    下一篇

用考虑颗粒尾涡效应的双时间尺度耗散模型模拟流体的湍流变动

于勇a,b;周力行a; 王保国b   

  1. Department of Engineering Mechanics, Tsinghua University, Beijing 100084, China
    b School of Mechanical-Electronic Engineering, Bejing Institute of Technology, Beijing 100081, China
  • 收稿日期:1900-01-01 修回日期:1900-01-01 出版日期:2006-06-28 发布日期:2006-06-28
  • 通讯作者: 于勇

Modeling of Fluid Turbulence Modification Using Two-time-scale
Dissipation Models and Accounting for the Particle Wake Effect

YUYonga,b;ZHOULixinga; WANGBaoguob   

  1. a Department of Engineering Mechanics, Tsinghua University, Beijing 100084, China
    b School of Mechanical-Electronic Engineering, Bejing Institute of Technology, Beijing 100081, China
  • Received:1900-01-01 Revised:1900-01-01 Online:2006-06-28 Published:2006-06-28
  • Contact: YU Yong

摘要: Presently developed two-phase turbulence models under-predict the gas turbulent fluctuation, because their turbulence modification models cannot fully reflect the effect of particles. In this paper, a two-time-scale dissipation model of turbulence modification, developed for the two-phase velocity correlation and for the dissipation rate of gas turbulent kinetic energy, is proposed and used to simulate sudden-expansion and swirling gas-particle flows. The proposed two-time scale model gives better results than the single-time scale model. Besides, a gas turbulence augmentation model accounting for the finite-size particle wake effect in the gas Reynolds stress equation is proposed. The proposed turbulence modification models are used to simulate two-phase pipe flows. It can properly predict both turbulence reduction and turbulence enhancement for a certain size of particles observed in ex-periments.

关键词: turbulence modification;two time scale;dissipation model;wake effect

Abstract: Presently developed two-phase turbulence models under-predict the gas turbulent fluctuation, because their turbulence modification models cannot fully reflect the effect of particles. In this paper, a two-time-scale dissipation model of turbulence modification, developed for the two-phase velocity correlation and for the dissipation rate of gas turbulent kinetic energy, is proposed and used to simulate sudden-expansion and swirling gas-particle flows. The proposed two-time scale model gives better results than the single-time scale model. Besides, a gas turbulence augmentation model accounting for the finite-size particle wake effect in the gas Reynolds stress equation is proposed. The proposed turbulence modification models are used to simulate two-phase pipe flows. It can properly predict both turbulence reduction and turbulence enhancement for a certain size of particles observed in ex-periments.

Key words: turbulence modification, two time scale, dissipation model, wake effect