稀释悬浮液条件下带颗粒的平面射流的线性稳定性分析
摘要：颗粒负载流体是许多工业应用中常见的现象，如过程工业中的流化床、磨料加工中的含磨粒颗粒的空气以及化工行业中的颗粒负载羽流。在本文中，我们对稀释悬浮状态下的颗粒负载平面射流进行了局部分析。非负载平行平面射流已被广泛研究，使用了正常模式并且表明具有两种不稳定模式，即蛇形模式和静脉曲张模式。与静脉曲张模式相比，蛇形模式更不稳定。在本研究中，我们研究了颗粒对平面射流稳定性的影响。在低斯托克斯数（St）（细颗粒）下增加颗粒会导致比非负载射流更高的生长率。在中等斯托克斯数范围内，颗粒的添加对蛇形和静脉曲张模式均具有稳定作用。有趣的是，在St~10时，不稳定的静脉曲张模式完全被抑制。通过增大颗粒大小增加斯托克斯数，蛇形和静脉曲张模式显示出增长率增加的趋势，而增大密度比对流动具有稳定作用。对于非均匀颗粒负载，除了蛇形和静脉曲张模式之外，还观察到附加模式。这些模式表明了剪切层中颗粒积聚量比蛇形和静脉曲张模式高一个数量级的组成不稳定性的发生。
作者：Srikumar Warrier and Gaurav Tomar
论文ID：2207.07432
分类：Fluid Dynamics
分类简称：physics.flu-dyn
提交时间：2023-08-16