气固两相湍流边界层中湍流拟序结构对颗粒弥散的影响规律研究

大量研究发现，在气固两相边界层流动中，颗粒经常富集在低速条带附近，其规律与机理至今尚缺乏系统深入研究。目前研究几乎都是在颗粒是稀相的假定条件下进行的，但当颗粒富集现象发生后，颗粒间的相互作用已不能忽略。不能完全按稀相处理。本课题拟通过实验、数值模拟和理论分析相结合的方法，深入探讨气固两相流动中光滑与粗糙壁面湍流边界层中的拟序结构与颗粒相互作用对颗粒弥散的影响规律与机制。通过流动显示，PDPA技术给出定性运动形态与颗粒速度、湍流度与浓度分布定量数椐。通过大涡数值模拟和建立颗粒真实相互作用模型，将预测结果与实验结果相对照，给出合理的数学物理模型，为工业装置设计中合理组织传热传质的结构布局提供技术依椐，不仅对提高设备的效率与寿命有重要应用价值，而且对两相湍流控制机理的研究具有重要的学术意义。