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课题组刘嘉琛同学在CES上发表“鼓泡塔模拟中气泡诱导湍流模型的影响机制”

发布时间: 2023-02-11

亮点简介:
  (1)剪切诱导湍流(SIT)模型与气泡诱导湍流(BIT)模型的耦合机制
  (2)在RNG k-ε模型中,Sato BIT模型对SIT粘度产生一种“滚雪球”效应。
  (3)BIT模型在CFD模拟中的作用取决于其数学形式和与SIT模型的耦合机制
  (4)BIT模型降低了CFD模拟对SIT模型的选择敏感性
文章摘要:
  在气液两相流的CFD模拟中,剪切诱导湍流(SIT)和气泡诱导湍流(BIT)的建模是具有挑战性的问题。目前虽然已经提出了许多BIT模型,但对于BIT模型的效果还没有达成共识。本文旨在研究这一争议的产生原因以及SIT与BIT的耦合机制。首先不考虑BIT的作用,不同的SIT模型的模拟结果存在差异。RNG k-ε dispersed模型预测的有效粘度显著低于standard k-ε dispersed模型。当BIT模型被激活后,其效果取决于数学形式。虽然Simonin模型表现出微弱的影响,但Sato模型和TH模型对有效粘度有显著影响。并且,当诸如Sato或TH等BIT模型被激活时,RNG k-ε dispersed模型和standard k-ε dispersed模型预测的结果之间的差异大大降低。此外,当采用不同的SIT模型时,BIT和SIT的耦合机制也不同。当耦合RNG k-ε dispersed模型,Sato模型产生了一种“滚雪球”效应,显著的增加了SIT粘度,但在与standard k-ε dispersed耦合时这种效应缺失。 BIT在CFD模拟中的作用取决于其数学形式以及与各种SIT模型的耦合机制。这些发现将为今后的BIT研究提供参考。
 
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