Particle collision modeling-A review
Negli ultimi 100 anni sono stati sviluppati modelli di collisione di particelle per una gamma di inerzie di particelle e condizioni di flusso del fluido vettore. Sono ben documentati modelli per collisioni perikinetiche e ortocinetiche per flussi di taglio laminare semplici e collisioni associate alla sedimentazione differenziale. I modelli di collisione sviluppati per condizioni di flusso turbolento sono demarcati da un lato con il modello di Saffman e Turner (1956) associato a particelle che presentano inerzia zero e dall’altro lato con il modello di Abrahamson (1975) per velocità di particelle completamente decorrelate dalle velocità del fluido vettore. Sono stati fatti vari tentativi per sviluppare modelli di collisione universali che coprono l’intera gamma di inertie in un campo di flusso turbolento. È un fatto ben accettato che i modelli basati su una formulazione cilindrica rispetto a una formulazione sferica siano errati. Inoltre, la frequenza di collisione di particelle che presentano inerzie identiche non è trascurabile. Le particelle che presentano tempi di rilassamento vicini alla scala temporale di Kolmogorov del flusso turbolento sono soggette a concentrazione preferenziale che potrebbe aumentare la frequenza di collisione fino a due ordini di grandezza. Negli ultimi anni la simulazione numerica diretta (DNS) di particelle in collisione in un campo di flusso turbolento è stata preferita come mezzo per proteggere i dati di collisione su cui si basano i modelli di collisione. Il vantaggio principale del trattamento numerico è un migliore controllo sulle variabili di flusso e particelle e statistiche di collisione più accurate. Tuttavia, un trattamento numerico pone una grave restrizione sulla grandezza del flusso turbolento numero di Reynolds. Lo sviluppo futuro di modelli di collisione più completi e precisi molto probabilmente terrà il passo con la crescita delle risorse computazionali.
