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滴形颗粒在通道中沉降的格子Boltzmann-虚拟区域方法模拟
聂德明, 郑梦娇, 张凯
计算物理
2013, 30 (6):
815-824.
采用格子Boltzmann-虚拟区域方法对滴形颗粒在垂直通道中的沉降过程进行直接数值模拟.通过格子Boltzmann方法求解N-S方程,流体与固体之间的相互作用通过虚拟区域方法描述.研究雷诺数在10-2到100范围内颗粒形状因子对其摩擦系数和阻力系数的影响.为便于比较,给出了圆形颗粒沉降的结果.结果发现,当雷诺数小于1的时候,颗粒的摩擦系数始终保持常数,而当雷诺数大于1时摩擦系数随雷诺数的增大而增大.此外,当雷诺数小于约30时圆形颗粒的摩擦系数和阻力系数均小于滴形颗粒,而当雷诺数大于30时情况正好相反.颗粒周围的压力分布证明了这一结论.
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