非定常不稳定液固两相流动中旋涡对颗粒运动影响的数值研究

黄远东; 吴文权; 张红武; 王光谦

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非定常不稳定液固两相流动中旋涡对颗粒运动影响的数值研究

黄远东, 吴文权, 张红武, 王光谦

文章导航 > 水科学进展 > 2002 > 13(1): 1-8

黄远东, 吴文权, 张红武, 王光谦. 非定常不稳定液固两相流动中旋涡对颗粒运动影响的数值研究[J]. 水科学进展, 2002, 13(1): 1-8.

引用本文:

黄远东, 吴文权, 张红武, 王光谦. 非定常不稳定液固两相流动中旋涡对颗粒运动影响的数值研究[J]. 水科学进展, 2002, 13(1): 1-8.

HUANG Yuan-dong, WU Wen-quan, ZHANG Hong-wu, WANG Guang-qian. Numerical study on the effect of vortices upon particle motion in unsteady and unstable liquid-particle two-phase flows[J]. Advances in Water Science, 2002, 13(1): 1-8.

Citation:

非定常不稳定液固两相流动中旋涡对颗粒运动影响的数值研究

1.
清华大学水利系, 北京, 100084;
2.
上海理工大学动力工程学院, 上海, 200093

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(59890200);水利部重大项目资助

详细信息

作者简介:
黄远东(1965- ),男,湖南邵阳人,清华大学博士后,主要从事泥沙运动力学、涡动力学的研究.

中图分类号: TV131.2

Numerical study on the effect of vortices upon particle motion in unsteady and unstable liquid-particle two-phase flows

1.
Department of Hydraulic Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China;
2.
Shanghai University of Technology, Shanghai 200093, China

Funds: The project is supported by National Natural Science Fund of China(No.59890200).

摘要: 构建起双向耦合的液固两相流动旋涡动力学模型与数值方法;应用离散涡方法,计算非定常不稳定水流场;采用Lagrange方法模拟颗粒运动,颗粒对流体的反作用通过修正涡泡运动速度来实现。利用所建模型,计算了两种St数的泥沙粒子在圆柱绕流场中的运动。结果证明了液固两相流动中颗粒运动与旋涡存在着明确的相关结构:(1)当水沙混合物中的泥沙颗粒碰上旋涡时,泥沙颗粒被卷入旋涡中,被卷入旋涡中的泥沙颗粒在运动过程中始终分布于旋涡区;(2)均匀水沙混合物绕圆柱流动,由于流体流过圆柱时产生剧烈分离流动,使得在尾迹流内中等St数 (St～o (1))的泥沙颗粒从均匀水沙混合物中分离出来而往旋涡区聚集。
- 剧烈分离 /
- 非定常不稳定流动 /
- 旋涡 /
- 颗粒运动
Abstract: We present a numerical investigation on the two-dimensional liquid-particle two-phase flows passing a circular cylinder at high Reynolds number.Here we apply the discrete vortex method(DVM)to compute the unsteady and unstable water flows,and adopt a Lagrangian approach to simulate the particle motion in flows.We numericaly demonstrate that the definite interrelated structure exists in the particle motion and the vortices in liquid-particle two-phase flows:the motion of intermediate size particles is obviously influenced by the vortices.When water passes a circular cylinder at high Reynolds number,the unstable flow with massive separation is formed,the complicated motion of vortices exists in the wake region.The intermediate size particles are separated from the liquid-particle mixture,then move toward the wake vortex region, finally accumulate in the vortex structures.
- massive separation /
- unsteady and unstable flow /
- vortex /
- particle motion

[1]	吴文权,黄远东.液固两相流中流体旋涡对固体粒子运动影响的数值研究[J].工程热物理学报,1999,20(3):365-369.
[2]	Wu wenquan,Sisto F.Vortex simulation of unsteady stall in a cascade with piecewise linearization and recorrection technology[M].Numerical methods in laminar and turbulent flow.1987,5:1 686-1 697.
[3]	Sisto F,Wu wenquan.Computational aerodynamics of oscillating cascade with the evolution of Stall[J].AIAA J.1989,27(4):462-471.
[4]	钱宁,万兆惠.泥沙运动力学[M].北京:科学出版社.1983.
[5]	Soo S L.Multi-phase fluid dynamics[M].Beijing:Science Press and Govertechnical.1990.

[1]	张冠华, 胡甲均. 径流驱动土壤分离过程的影响因素及机制研究进展 . 水科学进展, 2019, 30(2): 294-304. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.02.014
[2]	假冬冬, 周建银, 邵学军, 张幸农. 深水库区细颗粒淤积物重力驱动流动数值模拟——以三峡水库为例 . 水科学进展, 2018, 29(1): 57-63. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.01.007
[3]	吕立群, 王兆印, 崔鹏, 徐梦珍. 沟岸侧蚀对泥石流不稳定动力过程的影响 . 水科学进展, 2018, 29(2): 213-220. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.02.008
[4]	曹斌, 邹燚, 夏建新. 不同粒度颗粒在非恒定管流中跟随性试验 . 水科学进展, 2017, 28(3): 356-363. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.03.005
[5]	许琳娟, 曹文洪, 刘春晶. 非均匀沙运动特性试验 . 水科学进展, 2016, 27(6): 841-848. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.06.006
[6]	任春平, 白玉川. 沙坝地形上沿岸流不稳定运动模式变化特性 . 水科学进展, 2016, 27(3): 403-411. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.03.008
[7]	孙东坡, 刘明潇, 王鹏涛, 李国栋, 赵亚飞, 董明家. 双峰型非均匀沙推移运动特性及输移规律 . 水科学进展, 2015, 26(5): 660-667. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.05.007
[8]	马爱兴, 陆彦, 陆永军, 曹民雄. 明渠非恒定流流速分布及推移质运动研究进展 . 水科学进展, 2012, 23(1): 134-142. doi: CNKI:32.1309.P.20120104.2014.013
[9]	费建芳, 伍荣生, 黄小刚, 王元, 程小平. 对称不稳定对梅雨锋暴雨影响的数值模拟 . 水科学进展, 2010, 21(3): 349-356.
[10]	鲁俊, 王玲玲. 几种紊流模型在底坎紊流分离流计算中的对比 . 水科学进展, 2009, 20(2): 255-260.
[11]	李文萍, 曹叔尤, 刘兴年. 泥沙颗粒形状对非均匀沙起动条件的影响 . 水科学进展, 2007, 18(3): 342-345.
[12]	叶茂, 伍超, 林威, 王飞, 王贵川. 侧向水平进水孔口立轴旋涡的试验研究 . 水科学进展, 2007, 18(6): 842-845.
[13]	茅泽育, 赵升伟, 罗昇, 张磊. 明渠交汇口水流分离区研究 . 水科学进展, 2005, 16(1): 7-12.
[14]	吴剑, 齐鄂荣, 李炜, 黄明海, 李国亚. 应用PIV系统研究横流中近壁水平圆柱绕流旋涡特性 . 水科学进展, 2005, 16(5): 628-633.
[15]	杨红坡, 谢新宇, 张继发, 曾国熙. 潜水一维非稳态运动的解析理论及应用 . 水科学进展, 2004, 15(1): 82-86.
[16]	李炜, 姜国强, 张晓元. 横流中圆孔湍射流的旋涡结构 . 水科学进展, 2003, 14(5): 576-582.
[17]	黄社华, 魏庆鼎. 激光测速粒子对复杂流动的响应研究——Ⅰ颗粒非恒定运动数学模型及其数值方法 . 水科学进展, 2003, 14(1): 20-27.
[18]	李丹勋, 王兴奎, 禹明忠. 悬移质颗粒运动的脉动强度 . 水科学进展, 2002, 13(2): 146-152.
[19]	白占国, 万国江. 喀斯特区域的水化学不稳定性——以黔中地区为例 . 水科学进展, 1998, 9(4): 325-332.
[20]	黄冠华, 沈荣开. 非均质土壤中二维非饱和土壤水分运动的随机分析 . 水科学进展, 1997, 8(2): 117-122.

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非定常不稳定液固两相流动中旋涡对颗粒运动影响的数值研究

1. 清华大学水利系, 北京, 100084;

2. 上海理工大学动力工程学院, 上海, 200093

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(59890200);水利部重大项目资助

作者简介:
黄远东(1965- ),男,湖南邵阳人,清华大学博士后,主要从事泥沙运动力学、涡动力学的研究.

收稿日期: 2000-10-23
修回日期: 2000-12-25
刊出日期: 2002-01-25

中图分类号: TV131.2

关键词:

剧烈分离 /

非定常不稳定流动 /

旋涡 /

颗粒运动

摘要: 构建起双向耦合的液固两相流动旋涡动力学模型与数值方法;应用离散涡方法,计算非定常不稳定水流场;采用Lagrange方法模拟颗粒运动,颗粒对流体的反作用通过修正涡泡运动速度来实现。利用所建模型,计算了两种St数的泥沙粒子在圆柱绕流场中的运动。结果证明了液固两相流动中颗粒运动与旋涡存在着明确的相关结构:(1)当水沙混合物中的泥沙颗粒碰上旋涡时,泥沙颗粒被卷入旋涡中,被卷入旋涡中的泥沙颗粒在运动过程中始终分布于旋涡区;(2)均匀水沙混合物绕圆柱流动,由于流体流过圆柱时产生剧烈分离流动,使得在尾迹流内中等St数 (St～o (1))的泥沙颗粒从均匀水沙混合物中分离出来而往旋涡区聚集。

English Abstract

黄远东, 吴文权, 张红武, 王光谦. 非定常不稳定液固两相流动中旋涡对颗粒运动影响的数值研究[J]. 水科学进展, 2002, 13(1): 1-8.

引用本文:

黄远东, 吴文权, 张红武, 王光谦. 非定常不稳定液固两相流动中旋涡对颗粒运动影响的数值研究[J]. 水科学进展, 2002, 13(1): 1-8.

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作者简介:
黄远东(1965- ),男,湖南邵阳人,清华大学博士后,主要从事泥沙运动力学、涡动力学的研究.

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1. 清华大学水利系, 北京, 100084;

2. 上海理工大学动力工程学院, 上海, 200093

作者简介:
黄远东(1965- ),男,湖南邵阳人,清华大学博士后,主要从事泥沙运动力学、涡动力学的研究.

English Abstract

Numerical study on the effect of vortices upon particle motion in unsteady and unstable liquid-particle two-phase flows

1. Department of Hydraulic Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China;

2. Shanghai University of Technology, Shanghai 200093, China

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作者简介: 黄远东(1965- ),男,湖南邵阳人,清华大学博士后,主要从事泥沙运动力学、涡动力学的研究.

Numerical study on the effect of vortices upon particle motion in unsteady and unstable liquid-particle two-phase flows

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非定常不稳定液固两相流动中旋涡对颗粒运动影响的数值研究

1. 清华大学水利系, 北京, 100084; 2. 上海理工大学动力工程学院, 上海, 200093

作者简介: 黄远东(1965- ),男,湖南邵阳人,清华大学博士后,主要从事泥沙运动力学、涡动力学的研究.

English Abstract

Numerical study on the effect of vortices upon particle motion in unsteady and unstable liquid-particle two-phase flows

1. Department of Hydraulic Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China; 2. Shanghai University of Technology, Shanghai 200093, China

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黄远东(1965- ),男,湖南邵阳人,清华大学博士后,主要从事泥沙运动力学、涡动力学的研究.

1. 清华大学水利系, 北京, 100084;

2. 上海理工大学动力工程学院, 上海, 200093

作者简介:
黄远东(1965- ),男,湖南邵阳人,清华大学博士后,主要从事泥沙运动力学、涡动力学的研究.

1. Department of Hydraulic Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China;

2. Shanghai University of Technology, Shanghai 200093, China