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秦志鹏;卡利·艾利森;Suckale，珍妮

具有可变形状晶体的粘性悬浮液的直接数值模拟。 （英语） Zbl 1453.86052号

J.计算。物理学。 401，文章ID 109021，24 p.（2020）.
总结：过去几年来，我们对固体悬浮液的复杂流动行为进行数值建模和理解的能力显著提高，部分原因是直接进行了数值模拟，计算了单个浸没颗粒周围的流动。因此，直接数值模拟以前所未有的细节解决了悬架动力学问题。虽然之前的大多数研究都集中在球形粒子上，但我们开发了一种直接的数值方法来捕获矩形粒子。我们的方法使用分布式拉格朗日乘子来加强固体域中的刚体运动，并结合浸没边界法来正确加强固液界面上的无滑移约束。我们模型的一个重要组成部分是一个有效的粒子碰撞方案，它可以防止不同形状的粒子之间的重叠，并允许在粒子碰撞期间传递平移动量和角动量。我们通过几个基准案例验证了我们的数值方法。应用于颗粒悬浮液，我们测试了这样一个假设，即即使颗粒的相对转动能与平动能相比仍然很小，颗粒的旋转也会改变悬浮液的聚集动力学。在低固体分数下，我们再现了矩形粒子之间强非线性耦合的实验观察结果，这让人想起惯性区中的粒子聚集，但由于非球形粒子之间的长程相互作用，在零雷诺数下发生。在中等固体分数下，我们表明粒子旋转可以使力链不稳定。动态后果包括阻塞的延迟发生和与流体域中流场的强非线性耦合，与球形颗粒相比，矩形颗粒的流道化更强。我们的模型的动机是为了更好地理解危险的含晶体熔岩流，但我们的见解也适用于其他科学或工程背景下的粘性悬浮流。

引用于2文件

MSC公司：

86A70型 火器学；岩浆和熔岩流
76T20型 悬架
76D07型 斯托克斯和相关（Oseen等）流量
86-08 地球物理问题的计算方法

关键词：

悬架动力学;直接数值模拟;碰撞建模;非球形粒子;固液耦合;含结晶熔岩

软件：

C解析;MFIX-DEM公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit｛Z.Qin｝等人，J.Comput。物理学。401，文章ID 109021，第24页（2020；兹bl 1453.86052）
全文： 内政部

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