Particle collision modeling-A review

Over the past 100 years particle collision models for a range of particle inertias and carrier fluid flow conditions have been developed. Modelos para Colisões pericinéticas e ortocinéticas para fluxos de cisalhamento laminar simples, bem como colisões associadas com sedimentação diferencial são bem documentados. Colisão de modelos desenvolvidos para condições de fluxo turbulento são demarcadas por um lado, com o modelo de Saffman e Turner (1956) associados com partículas exibindo de zero a inércia e, por outro lado, com o modelo de Abrahamson (1975) para partículas de velocidades que são completamente decorrelated do transportador de velocidades do fluido. Várias tentativas foram feitas para desenvolver modelos de colisão universal que abrangem toda a gama de inertias em um campo de fluxo turbulento. É um fato bem aceito que modelos baseados em um cilíndrico em oposição a uma formulação esférica são errôneos. Além disso, a frequência de colisão de partículas que exibem inertias idênticas não é negligenciável. Partículas exibindo tempos de relaxamento perto da escala de tempo de Kolmogorov do fluxo turbulento estão sujeitas a concentração preferencial que poderia aumentar a frequência de colisão em até duas ordens de magnitude. Nos últimos anos, a simulação numérica direta (DNS) de partículas colidindo em um campo de fluxo turbulento tem sido preferida como um meio para garantir os dados de colisão em que os modelos de colisão são baseados. A principal vantagem do tratamento numérico é um melhor controle sobre as variáveis de fluxo e partícula, bem como estatísticas de colisão mais precisas. No entanto, um tratamento numérico coloca uma severa restrição na magnitude do número de Reynolds de fluxo turbulento. O desenvolvimento futuro de modelos de colisão mais abrangentes e precisos irá provavelmente acompanhar o crescimento dos recursos computacionais.