Turbulence Modulation in Gas‐Particle Flows: A Comparison of Selected Models

Abstract The problem of turbulence modulation, the process whereby the gas‐phase turbulence is modified by the presence of particles, is investigated. Experimental trends are examined and parameters affecting turbulence modulation and the mechanisms by which turbulence modulation occurs are identified. A new model that accounts for the crossing trajectory effect through fluid velocity correlations is presented. This model and the turbulence modulation models of Chen and Wood (1985), Tu and Fletcher (1994), and Mostafa and Mongia (1988) are compared directly to determine inherent differences or similarities of the models. The models are also invoked to simulate a particle‐laden pipe flow and predictions are compared to the experimental results of Tsuji et al. (1984). On a étudié le problème de modulation de turbulence, à savoir le procédé par lequel la turbulence en phase gazeuse est modifiée par la présence de particules. Les tendances expérimentales sont examinées et les paramètres agissant sur la modulation de turbulence et les mécanismes par lesquels la modulation de turbulence se produit sont déterminés. On présente un nouveau modèle qui tient compte de l'effet de trajectoire transversale par des corrélations de vitesse de fluide. Ce modèle et les modèles de modulation de turbulence de Chen et Wood (1985), Tu et Fletcher (1994) et Mostafa et Mongia (1988) sont comparés afin de déterminer les différences ou similitudes des modèles. Les modèles sont aussi utilisés pour simuler un écoulement dans une conduite chargée de particules et les prédictions sont comparées aux résultats expérimentaux de Tsuji et al. (1984).