粒子を含む乱流Couette流の動力学 II  修正変動力モデル(M-FFS)【JST・京大機械翻訳】

Ghosh Swagnik; Goswami Partha Sarathi

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202212219465442 整理番号：22P0323733

粒子を含む乱流Couette流の動力学 II 修正変動力モデル(M-FFS)【JST・京大機械翻訳】

Dynamics of particle-laden turbulent Couette flow. Part2: Modified fluctuating force model (M-FFS)

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発行年： 2022年04月01日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年04月01日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

粒子含有乱流Couette-flow[1]の2方向結合DNSシミュレーションは,体積率領域φ≦10 ̄-4において,臨界体積分率φ_cr>7.875×10 ̄-4を超える乱流強度の不連続減少を示した。高慣性粒子の存在により,乱流の剪断生成の劇的な減少が乱流の不連続減衰の主因であることが分かった。本論文では,粒子相統計を調べた。2方向結合DNSは,交差流(y)とスパン方向(z)方向における平均二乗速度プロファイルが平坦で,衝突の高周波数が流れ方向と壁法線方向への流れ方向運動量の移動を助けるので,φと共に増加することを示した。一方,流れ方向変動は減少し,負荷の増加とともに平坦になった。ΔΨ_crの領域では,粒子速度変動が流体相速度変動を駆動する。さらに,一方向結合DNSとFluctuting力シミュレーション(FFS)[2]は,領域ΔΨ_crにおいて妥当な精度で粒子相統計を予測することができ,一方向結合DNSとFFSからの予測における有意な誤差が,乱流減衰と平均流体速度プロファイルにおける変化を捉えるFFSの限界により観測された。修正FFSモデル(M-FFS)を,修正平均流体速度プロファイルとゼロ拡散性で,この論文で首尾よく開発した。【JST・京大機械翻訳】

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層流,乱流,境界層 , 流体の実験・試験・測定方法及び装置

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