partikkel kollisjon modellering-en gjennomgang

i løpet av de siste 100 årene partikkel kollisjon modeller for en rekke partikkel treghet og carrier fluid flow forhold har blitt utviklet. Modeller for perikinetiske og orthokinetiske kollisjoner for enkle, laminære skjærstrømmer samt kollisjoner knyttet til differensial sedimentering er godt dokumentert. Kollisjonsmodeller utviklet for turbulente strømningsforhold er avgrenset på den ene siden med Modellen Saffman og Turner (1956) assosiert med partikler som viser null treghet og på den andre siden med Modellen Abrahamson (1975) for partikkelhastigheter som er helt dekorrelatert fra bærervæskehastighetene. Ulike forsøk har blitt gjort for å utvikle universelle kollisjonsmodeller som spenner over hele treghetsområdet i et turbulent strømningsfelt. Det er et godt akseptert faktum at modeller basert på en sylindrisk i motsetning til en sfærisk formulering er feilaktige. Videre er kollisjonsfrekvensen av partikler som utviser identiske inertias ikke ubetydelig. Partikler som viser avslapningstider nær Kolmogorov-tidsskalaen for den turbulente strømmen, er underlagt fortrinnskonsentrasjon som kan øke kollisjonsfrekvensen med opptil to størrelsesordener. De siste årene har direkte numerisk simulering (DNS) av kolliderende partikler i et turbulent strømningsfelt blitt foretrukket som et middel for å sikre kollisjonsdataene som kollisjonsmodellene er basert på. Den primære fordelen med den numeriske behandlingen er bedre kontroll over strømnings-og partikkelvariabler samt mer nøyaktig kollisjonsstatistikk. Imidlertid plasserer en numerisk behandling en alvorlig begrensning på størrelsen på turbulent strømning Reynolds tall. Den fremtidige utviklingen av mer omfattende og nøyaktige kollisjonsmodeller vil mest sannsynlig holde tritt med veksten i beregningsressurser.