Изучение процессов дополнительной генерации турбулентности в двухфазных потоках с крупными частицами

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Продемонстрирована принципиальная возможность изучения процесса дополнительной генерации турбулентности в потоках с крупными частицами в рамках модели, основанной на системе осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье–Стокса (RANS). Выполнены расчеты дополнительной генерации турбулентности в восходящем воздушном потоке с крупными частицами. Проведено сравнение результатов расчета с имеющимися экспериментальными данными с учетом реальных (истинных) значений массовой концентрации частиц.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

А. Вараксин

Объединенный институт высоких температур РАН

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: varaksin_a@mail.ru
Ресей, г. Москва

А. Мочалов

Объединенный институт высоких температур РАН

Email: varaksin_a@mail.ru
Ресей, г. Москва

Н. Кукшинов

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Email: varaksin_a@mail.ru
Ресей, г. Москва

Әдебиет тізімі

  1. Вараксин А.Ю. Воздушные и огненные концентрированные вихри: физическое моделирование (обзор) // ТВТ. 2016. Т. 54. № 3. С. 430.
  2. Вараксин А.Ю. Воздушные торнадоподобные вихри: математическое моделирование // ТВТ. 2017. Т. 55. № 2. С. 291.
  3. Вараксин А.Ю. Двухфазные потоки с твердыми частицами, каплями и пузырями: проблемы и результаты исследований (обзор) // ТВТ. 2020. Т. 58. № 4. С. 646.
  4. Вараксин А.Ю. Гидрогазодинамика и теплофизика двухфазных потоков с твердыми частицами, каплями и пузырями // ТВТ. 2023. Т. 61. № 6. С. 926.
  5. Eaton J.K. Two-way Coupled Turbulence Simulations of Gas-particle Flows Using Point-Particle Tracking // Int. J. Multiphase Flow. 2009. V. 35. P. 792.
  6. Kuerten J.G.M. Point-particle DNS and LES of Particle-laden Turbulent Flow – A State-of-the-Art Review // Flow Turbul. Combust. 2016. V. 97. P. 689.
  7. Elghobashi S. Direct Numerical Simulation of Turbulent Flows Laden with Droplets of Bubbles // Annu. Rev. Fluid Mech. 2019. V. 51. P. 217.
  8. Varaksin A.Yu., Ryzhkov S.V. Vortex Flows with Particles and Droplets (A Review) // Symmetry. 2022. V. 14. P. 2016.
  9. Varaksin A.Y., Ryzhkov S.V. Mathematical Modeling of Gas-solid Two-phase Flows: Problems, Achievements and Perspectives (A Review) // Mathematics. 2023. V. 11. P. 3290.
  10. Пахомов М.А., Терехов В.И. Влияние испарения капель на турбулентность газа и теплообмен при течении двухфазного потока за внезапным расширением трубы // ТВТ. 2016. Т. 54. № 3. С. 352.
  11. P akhomov M.A., Terekhov V.I. The Effect of Droplets Thermophysical Properties on Turbulent Heat Transfer in a Swirling Separated Mist Flow // Int. J. Thermal Sci. 2020. V. 149. P. 106180.
  12. Pakhomov M.A. RANS Simulation of Heat Transfer in a Mist Turbulent Flow over an Obstacle // Int. J. Thermal Sci. 2024. V. 199. P. 108913.
  13. Tiwary S.S., Pal E., Bale S., Minocha N., Patwardhan A.W., Nandakumar K., Joshi J.B. Flow Past a Single Stationary Sphere. 1. Experimental and Numerical Techniques // Powder Technol. 2020. V. 365. P. 115.
  14. Tiwary S.S., Pal E., Bale S., Minocha N., Patwardhan A.W., Nandakumar K., Joshi J.B. Flow Past a Single Stationary Sphere. 2. Regime Mapping and Effect of External Disturbances // Powder Technol. 2020. V. 365. P. 215.
  15. Bagchi P., Balachandar S. Response of the Wake of an Isolated Particle to an Isotropic Turbulent Flow // J. Fluid Mech. 2004. V. 518. P. 95.
  16. Wu J.-S., Faeth G.M. Sphere Wakes at Moderate Reynolds Numbers in a Turbulent Environment // AIAA J. 1994. V. 32. P. 535.
  17. Wu J.-S., Faeth G.M. Effect of Ambient Turbulence Intensity on Sphere Wakes at Intermediate Reynolds Numbers // AIAA J. 1994. V. 33. P. 171.
  18. Gai G.D., Hadjadj A., Kudriakov S., Thomine O. Particles-induced Turbulence: A Critical Review of Physical Concepts, Numerical Modelings, and Experimental Investigations // Theor. Appl. Mech. Lett. 2020. V. 10. P. 241.
  19. Leskovec M., Lundell F., Innings F. Pipe Flow with Large Particles and Their Impact on the Transition to Turbulence // Phys. Rev. Fluids. 2020. V. 5. P. 112301.
  20. Singh S., Potherat A., Pringle C.C.T., Bates I.R.J., Holdsworth M. Simultaneous Eulerian-Lagrangian Velocity Measurements of Particulate Pipe Flow in Transitional Regime // Rev. Sci. Instrum. 2020. V. 91. P. 095110.
  21. Hogendoorn W., Chandra B., Poelma C. Suspension Dynamics in Transitional Pipe Flow // Phys. Rev. Fluids. 2021. V. 6. P. 064301.
  22. Tsuji Y., Morikawa Y., Shiomi H. LDV Measurements of an Air-solid Two-phase Flow in a Vertical Pipe // J. Fluid Mech. 1984. V. 139. P. 417.
  23. Зайчик Л.И., Вараксин А.Ю. Влияние следа за крупными частицами на интенсивность турбулентности несущего потока // ТВТ. 1999. Т. 37. № 4. С. 683.
  24. Вараксин А.Ю., Мочалов А.А., Желебовский А.А. Характеристики течения в следе за крупной движущейся частицей // ТВТ. 2022. Т. 60. № 5. С. 701.
  25. Yu Z.S., Xia Y., Guo Y., Lin J.Z. Modulation of Turbulence Intensity by Heavy Finite-size Particles in Upward Channel Flow // J. Fluid Mech. 2021. V. 913. P. A3.
  26. Yang B., Peng C., Wang G.C., Wang L.P. A Direct Numerical Simulation Study of Flow Modulation and Turbulent Sedimentation in Particle-laden Downward Channel Flows // Phys. Fluids. 2021. V. 33. P. 093306.
  27. Menter F.R. Two-equation Eddy-viscosity Turbulence Models for Engineering Applications // AIAA J. 1994. V. 32. P. 1598.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2. Fig. 1. Scheme of particle motion in an ascending turbulent flow in a pipe.

Жүктеу (8KB)
Метадеректер
3. Fig. 2. Field of turbulence kinetic energy k (m 2 /s 2 ).

Жүктеу (12KB)
Метадеректер
4. Fig. 3. Distribution of turbulence energy k along the length of the channel: 1 – initial section with increased k , 2 – growth of k behind individual particles, 3 – “quasi-stationary” single-phase flow.

Жүктеу (18KB)
Метадеректер

© Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».