研究颗粒和湍流的双向耦合有重要的科学意义和应用价值。目前已有的数值模拟通常不考虑颗粒的大小,用经验公式描述颗粒所受到的阻力。但是当颗粒大小与湍流的最小尺度相当时,不考虑颗粒的"有限尺寸效应"就无法准确地预测颗粒对湍流的改变。 本项目建议发展界面解析的DNS方法,研究槽道湍流中一定数量的有限尺寸颗粒与流体的双向耦合过程。该方法不包含经验公式,可以帮助我们更深入地了解颗粒与湍流之间的作用机理。本研究将通过数值实验给出主要湍流统计量与颗粒参数之间的关系;分析颗粒改变湍流的物理机制;发展更准确的理论预测模型。
英文主题词finite-sized particle; turbulent channel flow; two-way coupling; interface-resolved DNS; parallel computing