本文將相界面追蹤高效方法VOSET與黏彈性減阻流體Giesekus本構(gòu)關(guān)系相結(jié)合,建立了黏彈性氣液兩相流動(dòng)的控制方程.研究發(fā)現(xiàn)減阻劑的存在使得計(jì)算穩(wěn)定性相對(duì)于無(wú)減阻劑情況大幅下降,主要原因?yàn)橄嘟缑嫣幰肓溯^大的黏彈性應(yīng)變梯度,加劇了本構(gòu)方程求解的不穩(wěn)定性,使得可計(jì)算的頂蓋拖動(dòng)速度限制在1～2 m·s^-1的狹小范圍內(nèi),影響了對(duì)黏彈性氣液兩相湍流特征的研究。通過(guò)用光滑的Heaviside函數(shù)對(duì)相界面附近的黏彈性應(yīng)變進(jìn)行插值,有效增強(qiáng)了數(shù)值穩(wěn)定性,將可計(jì)算的頂蓋拖動(dòng)速度范圍擴(kuò)展至50 m·s^-1。采用改進(jìn)后的方法在較寬的雷諾數(shù)范圍進(jìn)行了直接數(shù)值模擬,確認(rèn)了減阻劑較大地抑制了液相湍流脈動(dòng),從而對(duì)氣液兩相湍流流動(dòng)起到減阻作用,加劑后液相的平均流速增大約37%～86%。

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【文章目錄】：
0 引言
1 物理數(shù)學(xué)模型及定解條件
2 數(shù)值計(jì)算方法
3 計(jì)算結(jié)果及分析
4 結(jié)論



本文編號(hào)：3866366