基于三階矩方法的納米顆粒凝并與湍流擴散的數值模擬.pdf

1、納米顆粒氣溶膠的運動規(guī)律和伴隨發(fā)生的物理化學變化具有重要的研究價值。關于顆粒系統(tǒng)的一般動力學方程描述了顆粒之間及顆粒與流體介質之間的各種作用，如濃縮，成核，凝并，表面反應等。通過聯(lián)合求解一般動力學方程和流體運動方程，可以掌握顆粒的各種物理化學性質及其在流體中的分布變化。
　　 三階矩方法是一種求解一般動力學方程的近似方法。通過假定顆粒濃度關于顆粒尺寸滿足對數正態(tài)分布，將原方程簡化為關于矩變量的3個方程。求解這3個方程，可以得到顆

2、粒的濃度、平均體積和體積標準差，從而近似地刻畫顆粒的空間分布情況。
　　 本文通過在原有的三階矩方程中加入湍流擴散項，并通過給定湍流施密特數的方法得到湍流擴散系數，使該方程可以應用在湍流的統(tǒng)計平均模型中進行求解。隨后，對含有納米顆粒的受限平面射流的發(fā)展過程進行了數值模擬。計算中采用了重整化群k-ε模型來模擬湍流運動，通過“用戶自定義標量”將矩方程導入計算軟件中同步求解。計算結果定性地反映了湍流擴散和顆粒凝并對顆粒分布的影響，并為