Influence of gravity on heavy particle statisticsin turbulent channel and pipe flow at matched Kàrmàn number



Título del documento: Influence of gravity on heavy particle statisticsin turbulent channel and pipe flow at matched Kàrmàn number
Revista: Revista técnica de la Facultad de Ingeniería. Universidad del Zulia
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000446984
ISSN: 0254-0770
Autores: 1
1
Instituciones: 1Universidad Politécnica de Madrid, Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales, Madrid. España
Año:
Volumen: 37
Número: 2
Paginación: 160-166
País: Venezuela
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico
Resumen en español En este trabajo se ha usado el modelo de simulación de grandes escalas y un método de seguimiento Lagrangiano, para estudiar la influencia de la gravedad sobre las estadísticas de velocidad de las partícu-las en un canal y una tubería, ambos con el mismo número de Kárman. Sobre las partículas actúan solo las fuerzas de arrastre y gravedad y su influencia sobre el flujo no es considerada; el flujo de la fase de transporte es turbulento y completamente desarrollado. Nuestros hallazgos confirman que: (i) la gravedad parece modificar en forma cualitativa y cuantitativa la distribución y velocidad promedio de las partículas en dirección normal a la pared; (ii) solo se modifican cualitativamente las estadísticas velocidad de las partículas en dirección axial; (iii) las estadísticas de velocidad del fluido y las partículas coinciden muy cerca de la pared; (iv) la geometría cilíndrica parece influenciar cualitativa y cuantitativamente la velocidad y distribución de partículas en dirección normal a la pared
Resumen en inglés In this work, we use large eddy simulations (LES) and Lagrangian tracking to study the influence of gravity on particle statistics in a fully developed turbulent upward/downward flow in a vertical channel and pipe at matched Kàrmàn number. Only drag and gravity are considered in the equation of motion for solid particles, which are assumed to have no influence on the flow field. Particle interactions with the wall are fully elastic. Our findings obtained from the particle statistics confirm that: (i) the gravity seems to modify both the quantitative and qualitative behavior of the particle distribution and statistics of the particle veloc-ity in wall normal direction; (ii) however, only the quantitative behavior of velocity particle in streamwise direction and the root mean square of velocity components is modified; (iii) the statistics of fluid and particles coincide very well near the wall in channel and pipe flow with equal Kàrmàn number; (iv) pipe curvature seems to have quantitative and qualitative influence on the particle velocity and on the particle concentration in wall normal direction
Disciplinas: Física y astronomía
Palabras clave: Flujo turbulento,
Gravedad,
Número de Kárman,
Particulas pesadas,
Velocidad de partículas
Keyword: Gravity,
Karman number,
Particle speed,
Solid particles,
Turbulent flow
Texto completo: https://produccioncientificaluz.org/index.php/tecnica/article/view/19946/19881