Нелокальный турбофорез частиц в логарифмическом слое пристенной турбулентности
Д. Ф. Сиковский1) 2)
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе Сибирского отделения РАН, 630090 Новосибирск, Россия
Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск, Россия
Abstract
С помощью стохастического лагранжева
моделирования исследована динамика высокоинерционных частиц в
логарифмическом слое пристенного турбулентного течения. Вследствие
линейного изменения турбулентного масштаба времени с расстоянием от
стенки в логарифмическом слое наблюдается турбофорез - миграция частиц к
стенке, имеющая нелокальный характер в пристенной области из-за
существенного вклада баллистического движения частиц. Получены профили
концентрации и второго момента скорости частиц для произвольного
параметра инерционности частицы и различных значений коэффициента
восстановления скорости частиц при отскоке от стенки. Показано наличие
"тяжелых хвостов" функции плотности вероятности скорости частиц в
пристенной области, приобретающих степенное поведение в режиме неупругого
коллапса траекторий частиц, наблюдаемого при значениях коэффициента
восстановления ниже критического значения 0.163 в соответствии с
результатами Belan et al., Phys. Rev. E 93, 052206 (2016).