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稠密颗粒悬浮流的浸没边界法。 (英语) Zbl 1412.76094号

摘要:浸没边界法(IBM)是一种非常适合于稠密颗粒悬浮流动直接数值模拟的工具,具有强烈而复杂的流-颗粒和颗粒-颗粒相互作用。为了对此类流动进行建模,本文建议扩展作者的正则化离散动量强迫(RDMF-)IBM[“复杂区域中不可压缩流动的浸没边界法”,J.Compute.Phys.378,770-795(2018;doi:10.1016/j.jcp.2018.10.048)]浸没边界(IB),其运动与水流耦合。提出了对直接施力公式的修改,使施加的无滑移边界与移动浸没边界偏移。该偏移在迭代强流-颗粒耦合方案中得到了利用,在该方案中,边界力被施加在已知的IB位置,同时在IB的新位置正确实施无滑移条件。这避免了必须为流-粒子耦合的每个线性迭代重建插值和扩展模板,因此减少了该方法的计算负载。还提出了一种确保对涉及轻颗粒的流动进行稳定建模的技术,该技术被证明可以稳定地应对各种颗粒-流体密度比。通过将单个沉积球的模拟结果与已发表的实验结果进行比较,验证了该框架。还对重刚性颗粒的流态化以及紧密堆积的轻颗粒的上升进行了模拟。使用半径回缩程序来补偿平滑界面IBM的漫反射表示,经证明,对于低雷诺数到中等雷诺数的移动IB情况,始终能够产生显著的改善。目前的框架显示了在具有浓缩颗粒悬浮液的各种流型下的良好稳定性。

MSC公司:

76T20型 悬架
76米25 其他数值方法(流体力学)(MSC2010)

软件:

Qhull公司
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全文: 内政部

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