近日，智能制造學(xué)院劉陽(yáng)團(tuán)隊(duì)在國(guó)際知名期刊 《Chemical Engineering Journal》（中科院SCI一區(qū)Top期刊,，影響因子13.2）上發(fā)表題為“Investigation on particle slug flow using large eddy simulation combined a particle kinetic energy model”的最新研究成果,。此研究是前期工作的拓展（發(fā)表在國(guó)際知名期刊 《Energy》，中科院SCI一區(qū)Top期刊,，影響因子9.0,， 標(biāo)題為“Hydrodynamic modeling of coaxial confined particle-laden turbulent flow” ）。 臺(tái)州學(xué)院為第一單位,，劉陽(yáng)博士為第一作者和通信作者,。

氣固多相湍流流動(dòng)廣泛應(yīng)用于清潔能源、化工反應(yīng)器,、醫(yī)藥和燃燒工業(yè)領(lǐng)域,。由于湍流流動(dòng)時(shí)空演化和統(tǒng)計(jì)規(guī)律的極端復(fù)雜性，導(dǎo)致人類(lèi)對(duì)于多相反應(yīng)湍流流動(dòng)和傳熱的本質(zhì)認(rèn)知，非常局限,。雖然實(shí)驗(yàn)研究,、機(jī)理模型及數(shù)值模擬技術(shù)取得了一定進(jìn)展，但對(duì)于模型優(yōu)化和先驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證有待于深入研究,。此系列研究工作首次提出了亞網(wǎng)格尺度顆粒湍動(dòng)能模型,，考慮氣相湍流對(duì)顆粒運(yùn)動(dòng)的影響。并基于二階矩多相湍流模型,，構(gòu)建各向異性氣固相間雷諾應(yīng)力輸運(yùn)模型和各向同性擬顆粒溫度模型,，實(shí)現(xiàn)4向耦合策略以揭示多相流動(dòng)相間的相互作用機(jī)制。 前期工作：以稀疏氣體-懸浮顆粒無(wú)旋突擴(kuò)和強(qiáng)旋旋流湍流流動(dòng)為研究對(duì)象,，揭示多相湍流流動(dòng)擬序結(jié)構(gòu)和顆粒渦量的時(shí)空演化規(guī)律,，以及顆粒運(yùn)動(dòng)統(tǒng)計(jì)特性規(guī)律。當(dāng)前工作: 以鼓泡流化床稠密氣體-顆粒湍流節(jié)涌流動(dòng)為研究對(duì)象,，發(fā)現(xiàn)顆粒湍流流動(dòng)強(qiáng)烈受限于氣泡的運(yùn)動(dòng)行為,，擬氣泡顆粒溫度遠(yuǎn)大于小尺度顆粒溫度。氣泡雷諾應(yīng)力分布呈現(xiàn)強(qiáng)烈的各向異性特性,。研究結(jié)果為進(jìn)一步探索和認(rèn)知多尺度氣固多相湍流流動(dòng)的機(jī)理奠定重要的理論基礎(chǔ),。

該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（No. 52078097） 和浙江省自然科學(xué)基金（LTGY24E060001）項(xiàng)目支持。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.153112

論文鏈接： https://doi.org/10.1016/j.energy.2023.128144