圓柱繞流與顆粒懸浮流動的格子Boltzmann模擬.pdf

1、格子Boltzmann方法是近二十年來快速發(fā)展起來的新的數(shù)值模擬方法,目前在湍流、多相流、顆粒懸浮流動、微尺度流等領(lǐng)域已取得初步成功的應(yīng)用。本文主要采用格子Boltzmann方法模擬顆粒懸浮流動。
　　首先,本文對不同格子Boltzmann模型、邊界處理格式進行了詳細對比研究,結(jié)果表明:He-Luo模型、LB-MRT模型的計算結(jié)果相對更精確;曲邊界處理的方法中,與各種插值法相比,附加應(yīng)力方法在處理運動曲邊界時附加擾動更小,有可觀優(yōu)

2、勢。
　　其次,本文詳細討論了顆粒旋轉(zhuǎn)、振蕩作用對流場的重大修正作用。以串列雙圓柱繞流為例,上游圓柱的旋轉(zhuǎn)作用、振蕩作用均對流場產(chǎn)生重大影響,具體表現(xiàn)為滯止區(qū)消失、過渡區(qū)域提前出現(xiàn)、阻力升力變化很大等;此外,對于非等溫單圓柱繞流,模擬結(jié)果顯示低頻率、低振幅的流向振蕩作用有利于增強管壁換熱。
　　最后,本文成功將格子Boltzmann方法應(yīng)用于顆粒沉降數(shù)值模擬,包括單顆粒沉降、雙顆粒沉降及多顆粒沉降。模擬結(jié)果再現(xiàn)了經(jīng)典的“吸引