کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5473672 1399130 2017 11 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Effects of finite-size heavy particles on the turbulent flows in a square duct
ترجمه فارسی عنوان
اثرات ذرات سنگین با اندازه محدود بر جریانهای آشفته در مجرای مربعی
کلمات کلیدی
جریان کانال آشفته جریان ذرات، متوسط ​​جریان ثانویه، روش دامنه ساختگی،
ترجمه چکیده
روش موازی مستطیلی مستلزم اجباری محض در شبیه سازی عددی کامل به دست آمده از جریان آشفته ذرات در یک مجرای مربعی اعمال می شود. اثرات ذرات سنگین با اندازه محدود بر میانگین جریان ثانویه، سرعت جریان متوسط، نوسانات سرعت متوسط ​​مربع و توزیع غلظت ذرات در تعداد اصطکاک رینولدز 150، کسر حجم ذرات از 36/2٪ ، قطر ذره ای 0.1 قطر کانال و تعداد سپر ها از 1.0 تا 0.2 است. نتایج ما نشان می دهد که رسوب ذره، تقارن بالا و پایین متوسط ​​میانه های ثانویه را از بین می برد و موجب جریان گردش ثانویه قوی تر می شود که مایع ها را به سمت پایین در قسمت مرکزی مرکز و به سمت بالا در امتداد دیواره های جانبی با تعداد کم شیلد حمل می کند. این گردش تأثیر قابل توجهی بر توزیع سرعت جریان جریان دارد، که حداکثر مقدار آن در کانال نیمه پایین، بر خلاف مورد کانال هواپیما، اتفاق می افتد. مقاومت به جریان افزایش می یابد و شدت آشفتگی کاهش می یابد، زیرا تعداد سپر ها کاهش می یابد. ذرات به طور عمده بر روی مرکز چهره دیوار پایین تجمع می یابند، به علت اثر متوسط ​​جریان ثانویه. مشاهده می شود که مدل برخورد دارای تاثیر مهمی بر نتایج است، اما نتایج کیفی را تغییر نمی دهد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی دریا (اقیانوس)
چکیده انگلیسی
A parallel direct-forcing fictitious domain method is applied in fully-resolved numerical simulations of particle-laden turbulent flows in a square duct. The effects of finite-size heavy particles on the mean secondary flow, the mean streamwise velocity, the root-mean-square velocity fluctuation, and the particle concentration distribution are investigated at the friction Reynolds number of 150, the particle volume fraction of 2.36%, the particle diameter of 0.1 duct width, and the Shields number ranging from 1.0 to 0.2. Our results show that the particle sedimentation breaks the up-down symmetry of the mean secondary vortices, and results in a stronger secondary-flow circulation which transports the fluids downward in the bulk center region and upward along the side walls at a low Shields number. This circulation has a significant impact on the distribution of the mean streamwise velocity, whose maximum value occurs in the lower half duct, unlike in the plane channel case. The flow resistance is increased and the turbulence intensity is reduced, as the Shields number is decreased. The particles accumulate preferentially at the face center of the bottom wall, due to the effect of the mean secondary flow. It is observed that the collision model has an important effect on the results, but does not change the results qualitatively.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Hydrodynamics, Ser. B - Volume 29, Issue 2, April 2017, Pages 272-282
نویسندگان
, , , ,