The 7th National Conference on Computational Mechanics of Granular Materials in conjunction with The 4th International Symposium on Computational Particle Technology (CMGM-2024 & CPT-2024)

现有的风沙流数值研究大多将沙粒简化为单一粒径的颗粒，而自然风沙流是混合粒径颗粒两相流，因此有必要对混合粒径风沙流进行模拟。在本研究中，实现了混合粒径风沙流的壁解析大涡模拟。利用拉格朗日点粒子模型对风场中的每颗沙粒进行跟踪。在考虑床面侵蚀的前提下，研究了混合粒径含沙流中沙粒的输运特性。考虑到沙-床碰撞对模拟的重要影响，本次模拟根据以往的实验结果对击溅函数进行了修改。结果表明，在混合粒径含沙流中，所有跃移沙粒中反弹沙粒的比例约为 0.6，是溅起沙粒的两倍，沙粒反弹角的修正对混合粒径含沙流的模拟结果影响很大。修正击溅函数的混合粒径两相流模拟结果显示，跃移沙粒的平均粒径随高度的增加而减小，且跃移层顶部的平均粒径比沙床附近的低约 20%。将沙粒按照大小分组并进一步分析发现，随着高度的增加，小沙粒的输沙强度下降更快。在高度y/δ = 0.05和y/δ = 0.1时，小沙粒的体积分数和输沙强度超过中等沙粒和大沙粒。
 

壁解析大涡模拟,混合粒径颗粒,击溅函数,沙粒输运