Преференциальная концентрация

Преимущественная концентрация полых стеклянных частиц размером 50 микрон в однородной изотропной турбулентности без среднего потока, когда число Стокса равно 1

Преференциальная концентрация ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} — это тенденция плотных частиц в турбулентной жидкости группироваться в областях высокой деформации (низкой завихренности ) из-за их инерции . Степень кластеризации частиц определяется числом Стокса , определяемым как $Stk\equiv {\frac {\tau _{p}}{\tau _{f}}}={\frac {\rho _{p}d^{2}\epsilon ^{1/2}}{18\rho _{f}\nu ^{3/2}}}$ , где $\tau _{p}$ и $\tau _{f}$ – временные рамки для частицы и жидкости соответственно; Обратите внимание, что $\rho _{p}$ и $\rho _{f}$ – массовые плотности жидкости и частицы соответственно, $\nu$ - кинематическая вязкость жидкости, а $\epsilon$ – кинетической энергии скорость диссипации турбулентности . Максимальная преференциальная концентрация возникает при $Stk\sim 1$ . Частицы с $Stk\ll 1$ жидкости Следите за линиями потока и частицами с помощью $Stk\gg 1$ не реагируют существенно на жидкость в то время, когда движения жидкости когерентны.