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方形截面微通道中颗粒“惯性聚集”特性的数值研究
【机构】 上海理工大学能源与动力工程学院； 上海交通大学工程力学系；
【摘要】 当随机散布细颗粒的流体以低雷诺数(Re)层流流入直管时,经过一段距离的流动后,这些颗粒会被稳定地聚集在一个离管道中心固定距离的同心圆环位置上运动。这种运动特征被称为颗粒"惯性聚集"现象。该现象表明:在低雷诺数Re管道层流中,颗粒受到流体沿主流方向的驱动力同时,还受到垂直于主流的横向升力的作用。这种横向力能使颗粒产生横向迁移,进而形成聚集运动现象,它被认为是由于流场的惯性力对颗粒的作用所致。本文基于"相对性原理",建立了一个描述颗粒准定常运动的数值计算模型,并结合CFD技术,数值研究了在方形截面的微直通道内,球形颗粒所受横向升力的形成机理及其空间分布特征,研究重点为颗粒的尺寸对这个横向升力的影响特点。这些研究成果有助于完善低雷诺数(Re)固-液两相流动的力学机理,并为颗粒"惯性聚集"现象在今后的商业应用提供有益指导。
【基金】 国家自然科学基金(10872130);教育部博士点基金(20113120120003)资助
- 【会议录名称】 第七届全国流体力学学术会议论文摘要集
- 【会议名称】第七届全国流体力学学术会议
- 【会议时间】2012-11-12
- 【会议地点】中国广西桂林
- 【分类号】O357.4
- 【主办单位】中国力学学会流体力学专业委员会