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Rodney O·福克斯。;劳伦特·弗雷德里克;艾默里·维耶

具有任意材料密度比的可压缩流动的双曲双流体模型。 （英语） Zbl 1460.76817号

J.流体力学。 903，论文编号A5，39 p.（2020）.
小结：使用Boltzmann-Enskog动力学理论导出的气粒流双曲线双流体模型被推广到包括附加质量。为了保证对加速参考系的漠不关心，附加质量被包括在颗粒相的质量、动量和能量平衡中，增加到包括粒子尾迹随粒子速度移动的部分。由此产生的可压缩双流体模型包含七个平衡方程（每个相的质量、动量和能量，再加上附加质量），并对流体状态方程采用了一个加劲气体模型。使用Sturm定理，对于任意比例的材料密度\（Z=\rho_f/\rho_p\），该模型被证明是全局双曲的（其中\（\rho_f\）和\（\rho_p\）分别是流体和颗粒材料密度）。还提出了一个包含流体相中伪湍动能（PTKE）的八方程扩展；然而，PTKE对夸张性没有影响。除了附加质量外，确保任意（Z）双曲性所需的关键物理是流体对颗粒相压力张量的贡献，该张量与附加质量的体积分数成正比。为一维模型开发了双曲方程的数值求解器，并用数值例子说明了不同材料密度比下黎曼问题解的行为。本文讨论了所提出的双流体模型与先前有效场模型之间的关系，以及包括粘性应力在内的可能扩展，以及在不可压缩连续相极限下的模型公式。

MSC公司：

76T15型 尘气两相流
76T10型 液气两相流，气泡流
76N15型 气体动力学（一般理论）

关键词：

颗粒/流体流动;多相流

软件：

HLLE公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{R.O.Fox}等人，《流体力学杂志》。903，论文编号A5，39页（2020；Zbl 1460.76817）
全文： 内政部

参考文献：

[1] Abbas，M.，Climent，E.，Parmentier，J.-F.&Simonin，O.2010剪切粘性流体中悬浮颗粒的流动：有限惯性和非弹性碰撞的影响。AIChE J.56（10），2523-2538。
[2] Auton，T.R.，Hunt，J.R.C.和Prud'homme，M.1988在无粘性非定常非均匀旋转流中施加在物体上的力。《流体力学杂志》197、241-257·Zbl 0661.76114号
[3] Batchelor，G.K.1988均匀流化床不稳定性的新理论。《流体力学杂志》193、75-110·Zbl 0648.76028号
[4] Biesheuvel，A.和Van Wijngaarden，L.1984液体中气泡稀释分散的两相流方程。《流体力学杂志》148301-318·兹伯利0585.76153
[5] Chalons，C.，Fox，R.O.，Laurent，F.，Massot，M.&Vié，A.2017湍流液粒流的多变量高斯扩展矩求积法。多尺度模型。模拟15（4），1553-1583·Zbl 1386.76171号
[6] Du Cluzeau，A.、Bois，G.和Toutant，A.2019直接数值模拟湍流气泡上升流中雷诺应力的分析和建模。《流体力学杂志》866132-168·Zbl 1415.76630号
[7] Du Cluzeau，A.、Bois，G.、Toutant，A.和Martinez，J.-M.2020直接数值模拟湍流通道中的气泡力。《流体力学杂志》882，A27·Zbl 1460.76538号
[8] Cook，T.L.&Harlow，F.H.1984多相流中的虚拟质量。国际多相流杂志10（6），691-969·Zbl 0577.76093号
[9] Drew，D.，Cheng，L.&Lahey，R.T.1979两相流中虚拟质量效应的分析。国际多相流杂志5，233-242·兹比尔0434.76078
[10] Drew，P.A.和Passman，S.L.1998多组分流体理论。斯普林格·Zbl 0919.76003号
[11] Fox，R.O.2019A二元硬球混合物的基于动力学的双曲双流体模型。《流体力学杂志》877，282-329·Zbl 1430.76470号
[12] Gu，Y.，Ozel，A.，Kolehmainen，J.&Sundaresan，S.2019气动悬浮液中颗粒相流变性的计算生成本构模型。《流体力学杂志》860、318-349·Zbl 1415.76681号
[13] 埃及瓜泽利Pouliquen，O.2018《致密颗粒悬浮液的流变学》。《流体力学杂志》852，第1页·Zbl 1415.76680号
[14] Hank，S.，Saurel，R.&Le Metayer，O.2011稀相悬浮液的双曲欧拉模型。J.修订版。物理2，997-1011。
[15] Harlow，F.H.和Amsden，A.A.1971流体动力学。技术代表LA-4700。洛斯阿拉莫斯国家实验室·Zbl 0221.76011号
[16] Harten，A.，Lax，P.D.&Van Leer，B.1983关于双曲守恒律的上游差分格式和Godunov型格式。SIAM第25版（1），35-61·Zbl 0565.65051号
[17] Houim，R.W.和Oran，E.S.2016A可压缩颗粒气体流动的多相模型：配方和初始试验。《流体力学杂志》789、166-220·Zbl 1374.76234号
[18] Kramer，O.J.I.、De Moel，P.J.、Baars，E.T.、Van Vugt，W.H.、Padding，J.T.和Van Der Hoek，J.P.2019基于水力学的Richardson-Zaki液-固流化模型改进。粉末技术343465-478。
[19] Kumbaro，A.和Ndjinga，M.2011界面压力项对一般多流体模型双曲率的影响。J.计算。多相流3（3），177-195。
[20] Levermore，C.D.&Morokoff，W.J.1996气体动力学的高斯矩闭包。SIAM J.应用。数学59，72-96·Zbl 0922.76273号
[21] Lhuillier，D.、Chang，C.-H.和Theofanous，T.G.2013关于寻求分散流的双曲线有效场模型。《流体力学杂志》731194-194·Zbl 1294.76250号
[22] Marchisio，D.L.和Fox，R.O.2013多分散颗粒和多相系统的计算模型。剑桥大学出版社。
[23] Massoudi，M.2002关于多相流中材料框架诱导差异和升力的重要性。化学。工程科学573687-3701。
[24] Mei，R.和Adrian，R.J.1992在有限雷诺数下，自由流速度和非定常阻力振荡通过球体的流动。《流体力学杂志》237、323-341·Zbl 0747.76038号
[25] Métiver，G.2005关于非线性Cauchy问题的适定性的评论。《PDE和多个复变量的几何分析》，《当代数学》，第368卷，第337-356页。美国数学学会·Zbl 1071.35074号
[26] Milne-Thomson，L.M.1968《理论流体动力学》，第5版。麦克米伦·Zbl 0164.55802号
[27] Moore，W.C.和Balachandar，S.2019《利用叠加尾迹对多相流中伪湍流的拉格朗日研究》。物理学。修订版流体4114301。
[28] Ndjinga，M.2007界面压力对双流体模型双曲线性的影响。C.R.学院。科学。巴黎I344，407-412·Zbl 1115.76076号
[29] Odar，F.和Hamilton，W.S.，1964在一个在邪恶流体中加速的球体上的力。《流体力学杂志》18（2），302-314·Zbl 0118.21001号
[30] Osnes，A.N.，Vartdal，M.，Omang，M.G.&Reif，B.A.P.2019通过静止粒子云的冲击诱导流的计算分析。国际多相流杂志114，268-286。
[31] Osnes，A.N.，Vartdal，M.，Omang，M.G.&Reif，B.A.P.2020不同雷诺数下冲击诱导流穿过颗粒云的颗粒重解模拟。物理学。流体版本5（1），014305。
[32] Panicker，N.、Passalacqua，A.和Fox，R.O.2018关于气液流动双流体模型的双曲线性。申请。数学。型号57、432-447·Zbl 1480.76133号
[33] Peng，C.，Kong，B.，Zhou，J.，Sun，B.，Passalacqua，A.，Subramaniam，S.&Fox，R.O.2019非等温气-固流动的欧拉-欧拉双流体模型中伪湍流闭合的实现。化学。工程科学.207，663-671。
[34] Richardson，J.F.和Zaki，W.N.1954沉降和流化：第一部分，翻译。仪器化学。工程师32，35-53。
[35] Risso，F.2018气泡引发的搅拌、混合和转移。每年。修订版流体力学50，25-48·Zbl 1384.76053号
[36] Sangani，A.S.，Zhang，D.Z.和Prosperetti，A.1991，经历小振幅振荡运动的非稀释泡状液体中的附加质量、Basset和粘性阻力系数。物理学。液体A3，2955-2970·Zbl 0746.76088号
[37] Saurel，R.&Abgrall，R.1999可压缩多流体流动的简单方法。SIAM J.科学。计算21（3），1115-1145·Zbl 0957.76057号
[38] Shallcross，G.S.、Fox，R.O.和Capecelatro，J.2020A可压缩颗粒流的体积过滤描述。国际多相流杂志122，103138。
[39] Sturm，J.C.F.1829Mémoire sur la ré方程数值解。牛市。科学。Férussac11，419-425。
[40] Syamlal，M.2011A液固两相流双曲线模型。化学。工程科学.66，4421-4425。
[41] Tavanashad，V.，Passalacqua，A.，Fox，R.O.&Subramaniam，S.2019有限尺寸颗粒模拟中密度比对分散多相流速度波动的影响。《机械学报》230（2），469-484。
[42] Tenneti，S.，Garg，R.&Subramaniam，S.2011单分散气-固系统的阻力定律，使用经过固定球体组件的流动的粒子解析直接数值模拟。《国际多相流杂志》37（9），1072-1092。
[43] Toro，E.F.1997流体动力学的黎曼解算器和数值方法：实用简介。斯普林格·Zbl 0888.76001号
[44] Vazquez-Gonzalez，T.，Llor，A.&Fochesato，C.2016各种双流体方案的Ransom测试结果：强制双曲率是热力学一致的选项吗？国际多相流杂志81，104-112。
[45] Vié，A.，Doisneau，F.&Massot，M.2015关于惯性颗粒流的各向异性高斯速度闭合。Commun公司。计算。物理17（1），1-46·兹比尔1373.76329
[46] Van Wijngaarden，L.1976液体中气泡之间的流体动力学相互作用。《流体力学杂志》77，27-44·Zbl 0355.76072号
[47] Zhang，D.Z.2020颗粒系统中长程相互作用的压力。技术代表LA-UR-20-23257。洛斯阿拉莫斯国家实验室。
[48] Zhang，D.Z.，Ma，X.&Rauenzahn，R.M.2006稠密二元颗粒系统动量方程中的种间应力。物理学。修订版Lett.97048031。
[49] Zhang，D.Z.和Prosperetti，A.1994无粘分散两相流的平均方程。《流体力学杂志》267185-219·Zbl 0820.76090号
[50] Zuber，N.1964关于层流状态下的分散两相流。化学。工程科学.19，897-917。
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