modelarea coliziunii particulelor – o revizuire

în ultimii 100 de ani au fost dezvoltate modele de coliziune a particulelor pentru o serie de inerții de particule și condiții de curgere a fluidului purtător. Modelele pentru coliziuni perikinetice și ortokinetice pentru fluxuri simple de forfecare laminară, precum și coliziuni asociate cu sedimentarea diferențială sunt bine documentate. Modelele de coliziune dezvoltate pentru condițiile de curgere turbulentă sunt delimitate pe de o parte cu modelul lui Saffman și Turner (1956) asociat cu particule care prezintă inerție zero și pe de altă parte cu modelul lui Abrahamson (1975) pentru viteze de particule care sunt complet decorate de vitezele fluidului purtător. Au fost făcute diverse încercări de a dezvolta modele universale de coliziune care acoperă întreaga gamă de inerții într-un câmp de curgere turbulent. Este un fapt bine acceptat că modelele bazate pe o formulare cilindrică, spre deosebire de o formulare sferică, sunt eronate. În plus, frecvența de coliziune a particulelor care prezintă inerții identice nu este neglijabilă. Particulele care prezintă timpi de relaxare apropiați de scara de timp Kolmogorov a fluxului turbulent sunt supuse unei concentrații preferențiale care ar putea crește frecvența coliziunii cu până la două ordine de mărime. În ultimii ani, simularea numerică directă (DNS) a particulelor care se ciocnesc într-un câmp de curgere turbulentă a fost preferată ca mijloc de securizare a datelor de coliziune pe care se bazează modelele de coliziune. Avantajul principal al tratamentului numeric este un control mai bun asupra variabilelor de flux și particule, precum și statistici de coliziune mai precise. Cu toate acestea, un tratament numeric plasează o restricție severă asupra magnitudinii fluxului turbulent numărul Reynolds. Dezvoltarea viitoare a unor modele de coliziune mai cuprinzătoare și mai precise va ține cel mai probabil pasul cu creșterea resurselor computaționale.