標(biāo)準(zhǔn)厚壁大口徑保溫管件

時間：2015-11-20作者：滄州鵬宇管業(yè)有限公司瀏覽：88

　　歐拉模型的特點(diǎn)是假設(shè)粒子通過湍動擴(kuò)散運(yùn)動到鄰近壁面且根據(jù)自由飛射機(jī)理到達(dá)壁面<1013>；粒子沉積的拉格朗日模擬通常較像物理實(shí)驗(yàn)，因?yàn)槟M結(jié)果是針對各種粒徑的分散的粒子且模擬的流動條件明確。湍流中粒子沉積的拉格朗日模擬包括兩步：第一步為在數(shù)學(xué)上描述流場；第二步為將粒子釋放在模擬流中，然后基于粒子的運(yùn)動方程追蹤粒子的運(yùn)動軌跡。

　　McLaughlin**在由直接的數(shù)值模擬（DNS）產(chǎn)生的湍流場中進(jìn)行了粒子沉積的拉格朗日模擬<14>；Brooke等人在擴(kuò)散碰撞區(qū)只考慮曳力的情況下，在基于DNS產(chǎn)生的豎直通道流中進(jìn)行了拉格朗日粒子追蹤<1516>；Uijttewaal等人在由DNS和LES產(chǎn)生的豎向圓柱管流中完成了慣性緩沖區(qū)內(nèi)粒子的模擬<17>；Zhang等人在由DNS產(chǎn)生的管道流中分析了粒子在垂直壁和水平底部的沉積<18>，研究主要集中在由于提升力的改變導(dǎo)致垂直向**和垂直向下流之間粒子沉積的差別，然而這個研究的*特之處在于它是一個惟一包括底部沉積的DNS拉格朗日模擬。粒子沉積的拉格朗日模擬已顯示出和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有較好的吻合性，因此，湍流中粒子沉積的拉格朗日模擬的結(jié)果可為空調(diào)通風(fēng)管道中粒子沉積的預(yù)測提供一些信息。

　　旋渦粒子相互作用模型（旋渦生存期模型）是一種用來追蹤模擬流中所負(fù)載粒子的拉格朗日隨機(jī)步行模型，這種模型要求給定粒子速度和位置的初始條件，就可以分析計算單個粒子的運(yùn)動，計算時認(rèn)為粒子和具有一個特征大小、生存期和速度的旋渦有相互作用。Govan等人利用一維耦合拉格朗日旋渦粒子相互作用模型（旋渦生存期模型）預(yù)測了湍流中粒子的沉積<19>。

　　采用CFD中的旋渦粒子相互作用模型模擬追蹤了較大數(shù)量的粒子且考慮了粒子和流場間的一維耦合，這與通風(fēng)管道中的粒子小負(fù)載是相對應(yīng)的，這些粒子不改變空氣流的動力學(xué)特性。本文選擇一維耦合拉格朗日旋渦粒子相互作用　　拉格朗日模擬方法在有適當(dāng)邊界條件的任意形狀的流動區(qū)域內(nèi)利用有限體積法求解NS方程和連續(xù)性方程。通過求解給定粒子的運(yùn)動方程計算粒子的軌跡，利用暖通空調(diào)維耦合拉格朗日旋渦粒子相互作用模型研究通風(fēng)管道中的粒子沉積。

　　采用標(biāo)準(zhǔn)壁函數(shù)計算平均速度場和湍動雷諾應(yīng)力分量。利用有限體積法進(jìn)行速度分量和雷諾應(yīng)力湍動分量的收斂，各值均小于10-6。離散方法是二階迎風(fēng)法和SIMPLE運(yùn)算法則。

　　粒子軌跡模型除了求解連續(xù)流的雷諾應(yīng)力傳輸模型外，一個離散的軌跡模型也即拉格朗日一維耦合旋渦粒子相互作用模型應(yīng)用在粒子的軌跡模擬中，這種方法把粒子相分成一系列有代表性的單個分散粒子，然后通過流動區(qū)域求解粒子的運(yùn)動方程來分別追蹤這些粒子。追蹤粒子時進(jìn)行了下列假設(shè)：1）固體壁面無粒子反彈；2）粒子沉積過程中無粒子凝聚；3）所有粒子是球形的固體粒子。


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