شبیه سازی مستقیم عددی جریان آشفته ی حاوی ذرات با شرط مرزی چسبش - لغزش مخلوط روی ذرات

در این پژوهش، جریان آشفته ی حاوی ذرات در یک مکعب با شرط مرزی دوره یی و اعمال شرط مرزی چسبش - لغزش مخلوط روی ذرات بررسی شده است. میدان جریان سیال با شبیه سازی مستقیم عددی معادلات ناویر - استوکس حل شده است و برای به دست آوردن میدان جریان آشفته ی اجباری از بارگذاری خطی استفاده شده است. معادله ی حاکم بر ذرات، معادله مکسی - رایلی است و حل عددی آن با در نظر گرفتن شرط مرزی چسبش - لغزش مخلوط روی ذرات ارایه شده است. در سمت راست معادله ی مکسی - رایلی نیروهای وارد بر هر ذره وجود دارد که در این پژوهش، با استفاده از حل تحلیلی جریان خزشی روی یک ذره ی کروی با شرط مرزی چسبش - لغزش مخلوط، رابطه یی برای محاسبه ی نیروی مقاومت وارد شده از طرف سیال به ذره به دست آمده و در کد DNS اعمال شده است. ابر ذرات در این جریان متشکل از 100 هزار ذره است که نتایج برای عدد استوکس St=1 و اعداد تروستل مختلف نمایش داده شده است. همچنین با بررسی رفتار ذرات در نزدیکی گردابه ها مشاهده شده است که با کاهش لغزش و در اعداد تروستل پایین، با کاهش اثر سیال بر ذرات، ذرات با سرعت بیشتری به بیرون از گردابه ها پرتاب می شوند.

کلیدواژه ها:

شبیه سازی مستقیم عددی ، جریان حاوی ذرات ، جریان آشفته ی همگن ایزوتوپ ، شرط چسبش - لغزش مخلوط