应变湍流中的惯性粒子加速
摘要：对于惯性粒子在湍流中的动力学进行了建模和研究，通过对一个轴对称扩张均匀湍流应变流的直接数值模拟来模拟湍流中靠近停滞点的粒子动力学。通过改变无量纲应变率参数 Sk_0/epsilon_0 的值从 0.2 到 20 来研究平均应变流的影响。我们报告了被动粒子和惯性粒子的加速度方差和概率密度函数的结果。发现高平均应变对加速度方差有显著影响，既直接通过波数大小的增加，又通过流动速度的波动和平均流场的耦合间接影响。应变对归一化粒子加速度概率密度函数的影响更为微妙。对于被动粒子的情况，我们可以使用快速畸变理论来近似加速度方差，并与模拟数据取得良好的一致性。对于惯性粒子的情况，我们可以写出加速度的形式表达式。然后，讨论了在具有比较性的流动中惯性粒子加速度方差的大小变化和对概率密度函数的影响，其中考虑了平均流动几何和小尺度的各向异性的影响。
作者：Chung-min Lee, ''Armann Gylfason, Prasad Perlekar and Federico Toschi
论文ID：1504.02233
分类：Fluid Dynamics
分类简称：physics.flu-dyn
提交时间：2023-07-19