×

中等雷诺数下粘性流体中固体球体自由上升特性的研究。 (英语) 兹比尔1408.76140

小结:本文给出了粘性流体中自由上升固体球体的数值模拟结果。球体的直径为5毫米,7毫米,10毫米和20毫米mm,相应的雷诺数在区间内变化(1400<mathrm{Re}<10100\)。已经发现,随着伽利略数的增加,自由上升路径会发生变化。本文描述了主要的锯齿形路径生成机制,该机制由规则生成和自由的、方向相反的漩涡结构决定,这些漩涡结构带走上升球体中流体的动量和质量。给出了球径振荡周期、横向速度分量和附加涡度中流体质量积累的定量特征。发现涡旋脱离周期与振荡的半周期一致。计算了附连涡度中流体的临界质量,并提出了由之字形转变为螺旋形的机理。

MSC公司:

76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程
76T10型 液气两相流,气泡流

软件:

LOGOS标志
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Ellingsen,K。;Risso,F.,《关于水中椭球状气泡的上升:振荡路径和液体诱导速度》,J.Fluid。机械。,440, 235-268, (2001) ·Zbl 1107.76300号
[2] Veldhuis,C。;Biesheuvel,A。;Wijngaarden,L.,《清洁水和TAP水中气泡上升的形状振荡》,物理。流体,20,1-12,(2008)·Zbl 1182.76798号
[3] Hua,J。;Stene,J。;Lin,P.,使用前沿跟踪方法对粘性液体中三维气泡上升的数值模拟,J.Compute。物理。,227, 3358-3382, (2008) ·Zbl 1329.76262号
[4] Cano-Lozano,J.C。;Martinez-Bazan,C。;Magnaudet,J。;Tchoufag,J.,接近路径不稳定性过渡的可变形近球形上升气泡的路径和尾迹,Phys。修订版流体,1,(2016)
[5] 特里帕蒂,M.K。;Sahu,K.C。;Govindarajan,R.,静止液体中初始球形气泡上升的动力学,自然通讯。,6, 6268, (2015)
[6] Ern,P。;里索,F。;Fabre,D。;Magnaudet,J.,《流体中自由上升或下降物体的尾流诱导振荡路径》,Annu。流体力学版次。,44, 97-121, (2012) ·Zbl 1355.76019号
[7] 科泽尔科夫,A.S。;Kurkin,A.A。;库林,V.V。;拉什金,S.V。;北卡罗来纳州塔拉索娃。;Tyatyushkina,E.S.,气泡自由上升的数值模拟,流体动力学。,51, 709-721, (2016) ·Zbl 1357.76092号
[8] Rusche,H.,高相分数分散两相流的计算流体动力学,(2002),伦敦帝国理工学院
[9] 霍洛维茨,M。;Williamson,C.H.K.,《雷诺数对自由上升和下降球体动力学和尾迹的影响》,《流体力学杂志》。,651, 251-294, (2010) ·Zbl 1189.76152号
[10] Jenny,M。;杜塞克,J。;Bouchet,G.,《牛顿流体中自由下落或上升球体的不稳定性和跃迁》,J.流体力学。,508, 201-239, (2004) ·Zbl 1065.76068号
[11] Karamanev,D.G.,《气体中浮球自由上升的研究揭示了流体中自由上升刚性球的普遍行为》,国际J.Multiph。流量,271479-1486,(2001)·Zbl 1388.76408号
[12] Preukschat,A.W.,自由运动中下落和上升球体阻力系数的测量,(1964年),加州理工学院帕萨迪纳分校
[13] 拉赫玛尼,M。;Wachs,A.,《球形和角形粒子的自由下落和上升》,Phys。流体,26,(2014)
[14] MacCready,P.B。;Jex,Y.R.,《球体运动和气球风传感器研究》,技术代表。X53089,(1964年),美国国家航空航天局
[15] Krishnan,S。;西瓦萨米,B。;Ramasamy,K.,中等颗粒雷诺数下自由上升和下降固体球体的瞬态阻力系数,Canad。化学杂志。工程师,941003-1014,(2016)
[16] Jenny,M。;Dusek,J.,直接数值模拟过渡区中单个光运动球体流动的高效数值方法,J.Compute。物理。,194, 215-232, (2004) ·Zbl 1136.76365号
[17] Veldhuis,C.H.J。;Biesheuvel,A.,《牛顿流体中球体自由下落或上升运动状态的实验研究》,国际J.Multiph。流量,331074-1087,(2007)
[18] Veldhuis,C.H.J。;Biesheuvel,A。;Lohse,D.,《自由上升的轻固体球体》,国际J.Multiph出版社。流量,35,312-322,(2009)
[19] 科泽尔科夫,A.S。;Kurkin,A.A。;佩利诺夫斯基,E.N。;Tyatyushkina,E.S。;库林,V.V。;Tarasova,N.V.,基于Navier-Stokes方程的滑坡型海啸建模,科学。海啸灾害,35,106-144,(2016)
[20] 吴,M。;Gharib,M.,《清洁水中小气泡上升形状和路径的实验研究》,Phys。流体,14,L49-L52,(2002)·Zbl 1059.85002号
[21] 萨夫曼,旋涡动力学博士,(1992),剑桥大学出版社·Zbl 0777.76004号
[22] Ferziger,J.H。;Peric,M.,流体动力学计算方法,(2001),施普林格-柏林·Zbl 0869.76003号
[23] Benek,J.A。;布宁,P.G。;Steger,J.L.,《三维Chimera网格嵌入技术》,AIAA论文,85-1523,(1985)
[24] 沃尔科夫,K.N。;于德柳金。编号。;埃米利亚诺夫,V.N。;Karpenko,A.G。;科泽尔科夫,A.S。;Teterina,I.V.,《非结构化网格上加速气体动力学计算的方法》,(2013),莫斯科菲兹马特利特出版社
[25] 科泽尔科夫,A.S。;沙加利耶夫,R.M。;库鲁林,V。;Yalozo,A.V。;Lashkin,S.V.,《工业应用中计算流体动力学问题可扩展数值模拟的超级计算机能力研究》,《计算》。数学。数学。物理。,56, 1506-1516, (2016) ·Zbl 1445.76003号
[26] 科泽尔科夫,A。;库林,V。;埃梅利亚诺夫,V。;泰尤什基纳,E。;Volkov,K.,非结构网格湍流分离涡模拟中对流通量离散方案的比较,J.Sci。计算。,67, 176-191, (2016) ·Zbl 1381.76238号
[27] 科泽尔科夫,A.S。;Kurulin,V.V.,湍流不可压缩流动模拟的涡分解数值格式,计算。数学。数学。物理。,55, 1255-1266, (2015) ·Zbl 1329.76140号
[28] 科泽尔科夫,A.S。;克鲁蒂亚科娃,O.L。;Kurkin,A.A。;库林,V.V。;Tyatyushkina,E.S.,基于代数雷诺应力模型的分区RANS-LES方法,流体动力学。,50, 621-628, (2015) ·Zbl 1333.76044号
[29] 科泽尔科夫,A.S。;Kurkin,A.A。;Pelinovsky,E.N。;库林,V.V。;Tyatyushkina,E.S.,2013年俄罗斯chebarkul湖陨石进入的数值模拟,国家危险地球系统。科学。,17, 671-683, (2017)
[30] 科泽尔科夫,A.S。;Kurkin,A.A。;Pelinovsky,E.N.,物体入水角度对生成波高的影响,流体动力学。,51, 288-298, (2016) ·Zbl 1342.76050号
[31] 贝特林,V.B。;沙加利耶夫,R.M。;Aksenov,S.V。;贝尔亚科夫,I.M。;于德尤金。编号。;科泽尔科夫,A.S。;科尔查日金,D.A。;尼基廷,V.F。;Sarazov,A.V。;Zelenskiy,D.K.,使用LOGOS代码对火箭发动机中氢氧燃烧进行数学模拟,《宇航员学报》。,96, 53-64, (2014)
[32] 于德柳金。编号。;朱奇科夫,R.N。;Zelenskiy,D.K。;科泽尔科夫,A.S。;Sarazov,A.V。;库迪莫夫,N.F。;Yu Lipnickiy。医学硕士。;Panasenko,A.V。;Safronov,A.V.,LOGOS多功能软件包在解决运载火箭发射和喷射的空气动力学和气体动力学问题方面的验证结果,数学。模型计算。模拟。,7, 144-153, (2015)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。