飞沫颗粒两相流在自然界和现代流体机械中普遍存在,研究其运动规律和其在湍流流场中的作用有助于更好地理解和解释自然界和工程界的很多相关现象,并在实践中加以利用,改进和完善现有理论知识以及机械设备。在海洋环境中飞沫粒子对海洋上层的热通量、湿度分布以及动量传输有十分重要的影响。在流体机械中飞沫的存在对机械设备的安全性,稳定性有十分显著的影响,飞沫粒子携带的动量分布不均匀对设备造成冲击,严重影响设备的使用寿命,同时内部流场的非均匀性分布降低设备的稳定性。本研究结合海洋领域的波浪能发电、台风气候条件下海洋上层环境变化和流体机械中couette流场分布规律运用双向耦合方法对湍流条件下的飞沫粒子多相流进行研究。本研究利用Openfoam开源有限体积仿真软件自主开发的有限元求解器通过欧拉-拉格朗日模型对模型进行研究,确定飞沫对湍流动量输送的影响,以及飞沫在模型中的作用,通过对不同参数空间的粒子斯托克斯数和粒子质量负载了解粒子在什么条件下以及如何改变流场的湍流输送。一般来说,近壁面的粘附粒子会降低小尺度湍流的输送强度,通过壁面法向和流场流动方向的脉动强度分析发现近壁面粒子消弱上边界的涡流活动。本研究从速度脉动和应力分布变化等角度进行对比,得出飞沫粒子的存在对湍流动量输送存在很大影响。当飞沫粒子浓度较低时这种影响并不是十分明显,一但粒子浓度达到一定程度,这种影响将十分显著。飞沫粒子除了会对湍流动量输送产生影响外,对流场上边界层的热通量也会产生影响,改变流场上边界的热量分布。飞沫粒子除了会对湍流动量输送产生影响,还会对流场上边界层的热通量产生影响,改变流场上边界的热量分布。