研究了重力对空间发展的水平两相平面湍射流中颗粒运动的影响.气相场用Euler方法求解,通过大涡模拟直接求解大尺度涡运动的Navier-Stokes方程,小尺度涡采用Smagorinsky亚格子模式模拟.颗粒相的运动采用Lagrangian方法直接求解.射流Re数为11 300.模拟发现,对于St1及St～0(1)的颗粒,其在平面射流下游的瞬时分布对重力的影响不敏感.随着颗粒St数的增大,重力对平面射流场中颗粒行为的影响逐渐明显,但其作用效果还明显地与两相入射流滑移系数的大小有着直接联系.在小两相入流滑移系数情况下,对于St～0(10)的颗粒,在重力作用下的沉降过程还受到了湍流拟序结构的作用,而重力作用导致的更大St数颗粒的沉降,将引起固相粒子在射流下游的非对称分布,但它既不是均匀各向同性湍流中颗粒的梯度扩散结果,也未呈现出受到湍流拟序结构影响的特征.

混和层流动是多种流动的原型流场,一直受到众多研究者的重视,对气液两相混合层流动进行研究有助于研究离散相气泡与流场中的大尺度拟序涡结构之间的相互作用机理.本文对竖直方形通道内主流雷诺数1819条件下的单相和气液两相平板混和层流动进行可视化研究,分析了单相混和层流动中不同形式的涡的合并过程,并与同样条件下的泡状流混和层的发展过程进行了对比,得到了气泡对涡合并的影响规律.