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用全维广义准两相模型模拟混合气的渠道流动。 (英语) Zbl 07316750号

摘要:我们考虑了一个新构建的基于力学的非线性广义准两相模型[作者等人,“质量流的广义准两相混合体模型”,国际期刊《非线性力学》99,229–239(2018;doi:10.1016/j.ijnonlinmec.2017.12.003)]用于粘性流体和固体颗粒混合物沿通道快速流动。基于基础物理和模拟结果,我们提出了新的非线性现象和模型的力学见解。我们还用高阶中心差分和donor-cell方法对广义混合物粘度、速度、压力和有效体积摩擦模型进行了全离散。这适当地解决了复杂性。从根本上给出了广义混合物粘度、速度、压力和有效体积摩擦的新结果。对混合物速度、动压和有效粘度的全维演变进行了详细分析。我们的分析揭示了与所考虑模型相关的几个机械上非常重要的新非线性特征,但在质量流模拟中经常被忽略,包括:(i)非线性动力学;以流动迁移率为特征,动能和流动演化强烈地受初始物质组成的控制。(ii)随着固体分数的增加,流量变厚,前封头膨胀,主体显示耗尽。(iii)在水深中形成强烈的速度剪切。(iv)全动态压力表现出强烈的非线性结构。(v) 似乎静水压力可能大大低估了全动态压力。(vi)在不同的固体体积分数状态下,混合物粘度以不同的速率(缓慢和快速)增加,这可以通过混合物流动的机械角度来证明。(vii)正确理解初始流动行为很重要,并表明必须用全维模型描述流动释放过程。这些特征突出了我们新的混合物质量流模型和模拟策略在减灾和规划中的应用潜力。

MSC公司:

76轴 基础、本构方程、流变学、非流体现象的流体动力学模型
76Txx型 多相多组分流动
76亿 不可压缩无粘流体
7.6亿 流体力学基本方法
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全文: 内政部

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