有旋和无旋气固两相湍流的不同结构

了解有旋和无旋突扩气粒两相详细湍流结构对控制燃料-空气混合、火焰稳定以及燃烧污染物生成很重要。周力行等曾经对其中的两相时平均流场和湍流特性进行过雷诺平均的RANS模拟和测量的研究,但是RANS模拟不能给出详细的两相湍流的瞬态结构。本文建立了二阶矩两相亚网格尺度应力模型,对有旋和无旋同轴突扩气粒两相流动进行了双流体大涡模拟。大涡模拟统计结果得到的两相时间平均速度和均方根脉动速度得到了测量结果的实验检验。大涡模拟瞬态结果显示出有旋和无旋突扩两相流动湍流结构的不同。在有旋情况下,气体流动有多个回流涡,但是没有典型的拟序结构,而无旋情况下的气体流动有典型的拟序结构。两种情况下的颗粒流动都几乎没有涡结构。