灰尘试验中气动偏好分离的重要性
摘要：设计了一种输送尘埃和沙子的装置，研究颗粒物对目标板的冲击、侵蚀和反弹的机理。该研究的动机是了解航空燃气轮机中的灰尘吸入和侵蚀问题。输送系统由一个恒定截面的导管组成，颗粒物通过颗粒喷雾器在上游方向被注入。颗粒物通过收敛喷嘴从导管中排出，并指向目标板。在两个不同的气体速度下测试了不同尺寸的颗粒物。 输送导管出口处的颗粒速度与直径成反比。颗粒物在离开导管后，根据其直径对流场的变化做出不同反应。最大的颗粒物球形移动，所以它们以接近于离开导管时的速度撞击目标。然而，小颗粒物沿着目标周围的流线流动。这使它们显著减速并朝各个方向分散。离开速度和接近目标的轨迹行为的组合导致颗粒物冲击速度随颗粒直径的变化呈非单调趋势。这些效应的重要性强烈依赖于输送导管和目标板之间的相对角度。 通过比较LES和RANS，证明了RANS能够准确预测颗粒物平均冲击统计数据。然而，RANS的结果显示出比LES更窄的统计变化，这表明RANS在颗粒物分散方面预测不足。
作者：Cairen Miranda and John Palmore Jr
论文ID：2208.12788
分类：Fluid Dynamics
分类简称：physics.flu-dyn
提交时间：2023-07-21