کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
667177 1458503 2015 20 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Direct Numerical Simulations of spherical bubbles in vertical turbulent channel flow
ترجمه فارسی عنوان
شبیه سازی مستقیم عددی حباب های کروی در جریان کانال آشفته عمودی
کلمات کلیدی
شبیه سازی مستقیم عددی، جریان حباب، حباب کروی، جریان کانال آشفته تابع همبستگی دو طرفه،
ترجمه چکیده
این مقاله نتایج شبیه سازی مستقیم عددی را نشان می دهد که حباب ها در یک پیکربندی جریان کانال عمودی برای یک رقیق و برای یک چگالی متراکم تر است. حباب هایی که به عنوان اشیاء کروی در نظر گرفته می شوند، با استفاده از یک روش مرزی غوطه ور شبیه سازی شده و ابعاد کانال به منظور رفع ویژگی های جریان در مقیاس بزرگ انتخاب می شوند. تعامل بین حباب ها و فاز مایع با تصویر برداری جریان لحظه ای و یک تجزیه و تحلیل آماری دقیق برای هر دو مرحله مربوط به آمار تک نقطه ای، توابع همبستگی دو نقطه و توابع همبستگی جفتی مورد بررسی قرار می گیرد. ساختارهای جریان طولی در جهت جریان که توسط حباب بوجود می آیند، در هر دو مورد یافت می شوند، اما تا حدی بزرگتر هستند و سطح آشفتگی بیشتری را در چگالی چگالی دارند. برای پارامتر انتخاب شده، افزایش آشفتگی با توجه به حباب مشاهده می شود. تعامل کوچک در حباب ها نتایج مختلفی را برای دو مورد مورد بررسی قرار می دهد: در یک رگه رقیق، مکانیزم آسپیراسیون حباب عقب، یک ترازوی عمودی تراز را در حالی که در فشردگی فشرده می شود، به دلیل کوچکتر فاصله حباب با یک تراز افقی ترجیحی است. نتایج گزارش شده در اینجا ارائه اطلاعات دقیق و مرجع برای توسعه مدل و اعتبار سنجی.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
پیش نمایش مقاله
شبیه سازی مستقیم عددی حباب های کروی در جریان کانال آشفته عمودی
چکیده انگلیسی
The paper presents results of Direct Numerical Simulations of bubbles rising in a vertical channel flow configuration for a dilute and for a denser swarm. The bubbles, considered as spherical objects, are simulated by means of an Immersed Boundary Method and the channel dimensions are chosen in order to address large-scale flow features. The interaction between the bubbles and the fluid phase is investigated with instantaneous flow visualizations and a detailed statistical analysis for both phases addressing single-point statistics, two-point correlation functions and pair correlation functions. Elongated flow structures in the streamwise direction induced by the bubbles are found in both cases but are somewhat larger and present a higher turbulence level in the denser swarm. For the chosen parameter range turbulence enhancement due to the bubbles is observed. The small-scale interaction of bubbles is investigated yielding different results for the two cases: in the dilute swarm, the aspiration mechanism of a trailing bubble yields a preferential vertical alignment while in the denser swarm, a pressure-related mechanism dominates due to the smaller bubble distance yielding a preferential horizontal alignment. The results reported here provide detailed and reference data for model development and validation.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Multiphase Flow - Volume 75, October 2015, Pages 174-193
نویسندگان
, ,