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非均匀分布颗粒群中的曳力分布与曳力系数表征

张云  葛蔚  王小伟  杨朝合  
【摘要】:本文采用格子Boltzmann方法(LBM)在图形处理器(GPU)上计算了由静止圆柱阵列组成的团聚物最小周期单元内的不可压缩流体流动,流固交界面处采用直接反弹以实现无滑移边界,每个圆柱上的曳力通过统计动量交换直接求得。根据LBM求得的流体速度,对于团聚物中的单圆柱按能量最小多尺度(EMMS)模型计算平均曳力系数,并与假设颗粒均匀分布的相应曳力系数对比。将这两种曳力系数随密相空隙率变化曲线的交点作为均相与非均相的分界点,对颗粒雷诺数Re_p在0~10之间的6种固相份额的计算表明:当固相份额恒定时,该分界点随着Re_p的增加而降低;当Re_p恒定时,该点随着固相份额的增加而降低。

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