颗粒惯性聚集中的力学特性
利用”相对运动模型”对层流通道中运动颗粒所受惯性升力的动力学特性进行数值研究,揭示了惯性升力的分布对颗粒惯性聚集运动的影响特点,在此基础上归纳出了颗粒稳定聚集的水动力学判据.在层流通道中,稳定运动的颗粒总会受到周围流体对其表面的惯性升力作用.这个惯性升力的分布特性决定于通道Re数和颗粒的相对尺度,它是诱发颗粒产生惯性聚集运动的力学成因.然而惯性升力的零点并非是颗粒形成惯性聚集的必要条件,只有当此零点满足颗粒稳定聚集运动的判据时,它才是稳定的聚集点.利用这个判据能很好地解释粒径过小的颗粒或在通道Re数过低的流场中均不存在惯性聚集现象的水动力学原因.颗粒因自转而产生的升力始终指向通道壁面,它在总的惯性升力中占有不小比例,对颗粒聚集运动的特点会产生明显影响,不宣被简单忽略.这些结果均有助于促进对限制边界内颗粒水动力学行为的研究,深化对通管层流场中颗粒输运现象的认识.
运动颗粒 惯性聚集 惯性升力 力学特性
王企鲲 孙仁
上海理工大学能源与动力工程学院 上海200093 上海交通大学工程力学系 上海200240
国内会议
湖南张家界
中文
171-175
2014-08-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）