壁面粗糙结构对颗粒沉积特性影响的数值研究

采用CFD-DEM方法对1～50 μm颗粒在粗糙流道内沉积特性进行分析.主要研究了颗粒粒径、粗糙元形状(正方形、尖角、三角形)对沉积速率的影响.结果表明:受粗糙结构附近漩涡影响,粗糙壁面将小颗粒(τp+＜1.000 0)沉积速度提升至1～2个数量级,沉积速度比最高可达172.然而大颗粒(τp+＞1.000 0)受反弹效应影响导致颗粒沉积速度减小;由于不同形状粗糙元的迎风面和背风面与气流方向夹角不同,使得流道内流场速度波动以及粗糙元附近漩涡有明显变化,导致尖角形粗糙结构流道沉积速度最大,三角形粗糙结构流道沉积速率最小.