气固两相湍流非定常压力脉动特性数值模拟研究

V211.6; 与发动机振荡燃烧相关的气固两相流中的压力脉动现象长期以来备受关注.为了解发动机气固两相流动中的非定常压力脉动特性,以典型的后台阶气固两相流动为研究对象,使用发展的自适应湍流模拟(Self-adaptive turbulence eddy simulation,SATES)和离散相模型(Discrete phase model,DPM)相结合的方法,对两相流场进行了三维非定常高精度数值计算.以实验数据作为参考验证了计算方法的精度和可靠性.通过将两相流场的压力脉动信号与纯气相流场进行对比,发现加入颗粒后流场压力脉动主导频率略有变化,无量纲压力脉动幅值明显减小;进一步研究了固体颗粒直...

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Published in南京航空航天大学学报（英文版） Vol. 41; no. 3; pp. 311 - 324
Main Authors 阳勇, 臧雯雯, 韩省思, 毛军逵
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 南京航空航天大学能源与动力学院,南京 210016,中国 2024
Subjects
frequency-spectra characteristics
离散相模型
discrete phase model(DPM)
pressure oscillation
gas-solid two-phase backstep turbulent flow
频谱特性
self-adaptive turbulence eddy simulation(SATES)
自适应湍流模拟
压力脉动
后台阶气固两相流
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ISSN1005-1120
DOI10.16356/j.1005-1120.2024.03.005

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Summary:V211.6; 与发动机振荡燃烧相关的气固两相流中的压力脉动现象长期以来备受关注.为了解发动机气固两相流动中的非定常压力脉动特性,以典型的后台阶气固两相流动为研究对象,使用发展的自适应湍流模拟(Self-adaptive turbulence eddy simulation,SATES)和离散相模型(Discrete phase model,DPM)相结合的方法,对两相流场进行了三维非定常高精度数值计算.以实验数据作为参考验证了计算方法的精度和可靠性.通过将两相流场的压力脉动信号与纯气相流场进行对比,发现加入颗粒后流场压力脉动主导频率略有变化,无量纲压力脉动幅值明显减小;进一步研究了固体颗粒直径和质量分数对脉动特性的影响规律,发现随着颗粒直径变大,流场振幅先减小后增大.颗粒直径为10 μm时,振幅最小;随着质量分数的增大,流场振幅呈现出下降趋势.研究表明气固两相流中颗粒的参数变化对振荡主频影响较小,对脉动振幅影响显著.
ISSN:1005-1120
DOI:10.16356/j.1005-1120.2024.03.005