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小颗粒负荷情况下颗粒形状对推移质输沙的影响。 (英语) Zbl 1532.76116号

小结:本文对几何解析颗粒重于流体的明渠流动进行了四次直接数值模拟。在每次模拟中,考虑相同数量的单分散粒子,粒子的形状在模拟之间有所不同,同时保持体积不变。报告了三种非球形粒子的模拟,这里是长椭球、扁椭球和Zingg-椭球,并与第四种球形粒子进行了比较。研究了低颗粒负荷下颗粒形状对平均流体运动和分散颗粒相的影响。结果表明,与非球形颗粒相比,球形颗粒的雷诺应力要小得多。其中,扁圆粒子的最大值。此外,扁球体在近壁区域显著存在,几乎不滚动。这种行为与球形粒子的行为明显不同,球形粒子最好是反弹和滚动。另外两种情况,即长椭球和Zingg-椭球,表现在球形和扁球形粒子的两种极端情况之间。扁球体的定向使得其对称轴平行于墙法线方向,而长球体的定向使其对称轴与流向平行。Zingg椭球体的最长轴平行于流向,最小轴平行于墙法线方向。这种择优取向在近壁区更为明显。所有提到的效果都得到了统计数字定量评估的支持,可以作为未来验证的参考。

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