气固两相圆柱绕流近场特性的实验研究

采用PIV实验技术对气固两相圆柱绕流的近场特性进行了研究。通过对图像进行数据处理,发现Stokes数为0.97的颗粒与涡结构的相互作用最为强烈,在尾迹中心区流向平均速度较低,且变化幅度较大,但脉动速度和湍动能较高。而较大Stokes数的颗粒不易受涡结构的影响,流向平均速度在尾迹中心区的分布也较平缓,但脉动速度和湍动能在两侧的剪切层区较高。各种颗粒在圆柱绕流回流区的脉动速度和湍动能都要高于近尾迹区的相应值,这为颗粒的混合和稳定燃烧等提供了有利的条件。

气固两相三维圆柱绕流的直接数值模拟

本文采用直接数值模拟(DNS)方法研究了气周两相三维圆柱绕流的涡量场和颗粒扩散,并着重讨论了圆柱绕流中卡门涡街的形成和涡结构的转捩过程。同时分析了圆柱绕流中不同Stokes数的颗粒在涡结构作用下的横向扩散。结果显示Stokes数为1的颗粒主要分布在流场大尺度涡结构的外边界,而Stokes数为0．01的颗粒在涡结构的作用下,在流场中充分混合。