课题组博士研究生陈品卓研究成果发表于《Physical Review Fluids》

2022年10月18日，流体力学领域国际权威期刊《Physical Review Fluids》在线刊发了课题组题为“Deposition velocity of inertial particles driven by wall-normal external force in turbulent channel flow”的最新研究成果。第一作者为课题组博士研究生陈品卓，通讯作者为陈晟副研究员。

颗粒在槽道湍流中的沉积广泛存在于自然环境和工业应用中。探究颗粒的沉积速度对预测除尘设备中的除尘效率、受热面积灰和磨损率至关重要。由于槽道湍流流场结构的不均匀性以及外力和颗粒惯性的影响，预测沉积速度十分具有挑战性。目前的沉积模型并没有考虑到外力对颗粒沉积过程的影响这一点，亟需探究颗粒惯性和外力大小变化时颗粒的沉积机理。

该工作通过直接数值模拟的方法，研究在壁面法向外力作用下的湍流场内颗粒的沉积速率。发现以下重要结论：（1）中等惯性的颗粒沉积速度明显大于理论预测值，这归因于颗粒在近壁区涡结构中的聚集以及惯性颗粒在粘性底层的不充分减速。（2）强外力能够抑制颗粒在近壁区的团聚，导致沉积速度趋于理论预测值。（3）用粘性底层厚度和颗粒弛豫距离的比值能有效表征颗粒惯性、外力和流场结构对于颗粒沉积速度的综合影响。

（文章链接：https://doi.org/10.1103/PhysRevFluids.7.104301）