Analysis and discussion of two-way coupling effects in particle-laden turbulent channel flow (2023)
Este artículo estudia la modificación de la turbulencia de la fase portadora debido a la presencia de partículas sólidas en un flujo en canal totalmente desarrollado utilizando la aproximación de Simulación Numérica Directa (DNS) con partículas puntuales. Las partículas inerciales consideradas son mucho más pequeñas que la menor de las estructuras vorticales turbulentas, manteniendo una fracción volumétrica del orden de 10−4 , en la cual las colisiones entre partículas son esporádicas y apenas tienen influencia en el desarrollo del flujo. Con el fin de evitar efectos simultáneos que puedan enmascarar el análisis de la interacción fluido-partícula, no se incluyen los efectos gravitatorios en el estudio, y las colisiones partícula-pared lisa se modelan como reflexiones ideales. Se ilustra y discute la alteración de la dinámica turbulenta del fluido por parte de las partículas, proporcionando un panorama de los fenómenos de interacción fluido-partícula a nivel microscópico y macroscópico. Finalmente, se muestra la relación de los fenómenos descritos con los efectos de reducción de arrastre causados por las partículas en el flujo en canal