AI翻译版:颗粒的沉降过程发生在许多自然和工业过程中,了解球形和非球形颗粒的阻力系数和沉降速度在实际应用中具有重要意义。本文利用可视化设备和高速摄像系统记录了牛顿流体中球形和非球形颗粒的沉降行为。进行了 336 项测试,涉及颗粒密度(2680、4450、7960 kg/m3)、流体粘度(0.135、0.289、0.6685 Pa·s)和颗粒形状(球体、立方体、圆柱体)。开发了一种新的、精确的球形和非球形颗粒阻力系数关联式。该关联式包括颗粒球形度和颗粒沉降方向的影响。此外,通过关联阻力系数、无量纲颗粒直径、球形度和沉降取向,提出了一个显式沉降速度方程,该方程可直接预测牛顿流体中球形和非球形颗粒的沉降速度。平均相对误差为 3.52%,表明沉降速度的预测与测量的沉降速度高度一致。用于预测阻力系数和沉降速度的模型在颗粒雷诺数范围为 0.001 至 100 和球形度范围为 0.471 至 1 时有效。该模型合适的颗粒形状范围是球体、立方体和圆柱体。此外,还提供了一个试错程序和一个说明性示例,以说明如何在已知颗粒和流体性质的情况下计算牛顿流体中的阻力系数和沉降速度。
岳子嚼碎版:中国石油大学这回流弊爆炸了。几个大佬做了336次实验,搞出来一个全新的曳力模型。
做多相流的大家应该都知道,为了计算颗粒的动量交换,需要对Cd曳力系数进行预测。曳力系数这玩意主要取决于雷诺数,搞研究的时候一般是做大量的实验,然后拟合出一个曳力曲线。比如下图,就是实验数据,和Cheng2009年的拟合曲线的对比
中国石油大学的这篇文章发表在2017年,几个大佬做的类似的事情。原理就不说了,这是一个偏实验的文章。
最终大佬们搞出来2个公式,就是公式10和13,一个全新的Cd模型诞生!就是下图这俩:
新的Cd公式必然是嘎嘎准,效率嘎嘎高,啥都是嘎嘎一嘎子!
满足CFD算法突破性成果的必要条件:简单、高效、精准!文章目前被引120次。
这个模型且已经可以命名了,在其他的一些文章里面,国内国外的,都叫Song曳力模型!
这玩意有的玩,在OpenFOAM里面,直接植入进去,然后卡卡卡验证,100%对得上,然后一篇CFD的sci就诞生了。我摘要都帮你们写好了:
> We implemented the drag coefficient developed by Song et al. in OpenFOAM. It was found that the model developed by Song can predict accurate results of spherical and non-spherical particles in Newtonian fluid.
中国石油大学的Song模型,做CFD的赶紧搞起来吧!
PS 我最后查了一下Song,绝对是大佬!!!