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欧拉-拉格朗日点粒子模拟中改进阻力估计的自诱导速度修正。 (英语) Zbl 1416.76241号

J.计算。物理学。 376, 160-185 (2019)更正同上,401,文章ID 108813,2 p.(2020)。
概要:在欧拉-拉格朗日(EL)模拟中,每个粒子上的力都是从点-粒子模型获得的,然后再耦合回流体动量。反馈力会修改颗粒位置处的流动,因此评估由此产生的自感生速度扰动非常重要,因为点-颗粒模型基于未扰动流动。获得了稳态高斯反馈力产生的Oseen方程的精确解,并结合相应的有限雷诺数数值模拟,为自导速度扰动提供了一个稳态模型。然后,在零雷诺数极限下,对时间相关高斯反馈力的非定常问题进行了理论研究。使用伴随数值模拟获得了相应的有限雷诺数非定常结果。基于这些结果,建立了一个预测自感生速度扰动的非定常模型。影响自导速度扰动的两个主要无量纲量是基于高斯宽度的雷诺数{回复}_\sigma)和无量纲反馈力(widetilde{F})。由此产生的自导速度校正模型是通用的,可以应用于各种EL点对粒子模拟,时间历程为\(\operatorname{回复}_\sigma)和(widetilde{F})作为输入。该模型的准静态和非稳态版本在自由沉降颗粒的背景下进行了测试。在雷诺数和斯托克斯数的大范围内,非定常模型能够以合理的精度预测自激速度扰动。讨论了与实际实施和限制有关的问题。

MSC公司:

76米28 粒子法和晶格气体法
76D07型 斯托克斯和相关(Oseen等)流量

软件:

耐克5000
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全文: 内政部

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