摘要

用广义Fokker-Planck扩散模型描述液相湍动对颗粒的挟带作用,用修正的BGK模型描述粒间碰撞效应,建立了封闭的颗粒相PDF输运方程.运用Chapman-Enskog迭代法求得方程的二阶近似解,获得颗粒相脉动速度二阶矩和三阶矩闭合关系.模型与颗粒流模型相容,与液相湍流闭合模型是否相容依赖于扩散模型的具体形式,并据此比较了不同的涡-颗粒作用模型.模型与二维明渠流轻质沙和天然沙试验资料符合很好.表明细小粒径颗粒能够充分跟随水流运动;大粒径颗粒的相间平均速度差和壁面滑移速度明显,近壁区内的颗粒沿流向和垂向脉动强度都可能大于水流,并存在一定程度的颗粒碰撞效应.