分层湍流中粒子输运特性及相间作用的大涡模拟研究

分层湍流中粒子输运问题广泛存在于自然界和工程实际中，如受热分层效应和风速剪切影响显著的近地层大气中沙尘迁移和污染物扩散与沉积，工业流程中煤粉燃烧和废物排放等等。因逆温梯度的存在而产生的稳定分层尤其会加剧大气中微粒团聚和沉降现象，甚至引发严重的环境问题。对这类流-固两相湍流多尺度输运机制和内在物理规律的认识是对其正确预测和有效控制的基础，具有重要的科学意义和应用价值。本项目通过对热分层剪切湍流中固粒输运和相间作用的大涡模拟研究，辅以必要的直接模拟，旨在研究分层剪切湍流-粒子输运的动态关联，探讨动量和热量耦合作用下影响粒子迁移、扩散和沉积特性的关键因素，揭示相间作用的动力学机制，为发展合理的两相湍流输运模型提供流动物理基础。同时，也为促进环境保护和优化工程实践提供科学依据。