IMECH-IR  > 非线性力学国家重点实验室
有限雷诺数下颗粒靠近壁面运动的受力和力矩模型
周志登; 晋国栋
会议录名称中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会论文集(B)
2017-08-13
会议名称中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会(B)
会议日期2017-08-13
会议地点中国北京
摘要本文旨在建立有限颗粒雷诺数下球形颗粒靠近壁面运动的受力和力矩模型。传统的润滑力模型是基于斯托克斯流动理论发展得到的,只适用于低颗粒雷诺数情况。为了研究有限颗粒雷诺数对颗粒靠近壁面运动的受力和力矩模型的影响,本文采用格子Boltzmann方法对颗粒靠近壁面的四种基本运动情况进行数值模拟,在分别确定合适的计算区域尺寸并进行网格无关性检验后,设置不同的颗粒与壁面间距和颗粒雷诺数,解析颗粒与流场的相互作用,从而得到颗粒的受力和力矩的无量纲系数。将获得的数值结果与传统的低雷诺数润滑力模型进行定量比较,提出了有限颗粒雷诺数下颗粒靠近壁面运动的受力和力矩模型。随后模拟了颗粒的一般运动情况,获得的结果与提出的受力和力矩模型符合得很好。此外,将提出的颗粒受力和力矩模型与其它文献的相应结果进行对比,验证了模型的正确性与适用性。在解析颗粒的直接数值模拟中,当颗粒与壁面的间隙中的流体运动无法求解时,本文提出的颗粒受力和力矩模型可作为亚格子尺度模型被采用;在使用点颗粒模型时,本文提出的模型则可以作为颗粒靠近壁面的运动方程中的受力模型。
关键词受力和力矩模型 有限颗粒雷诺数 靠近壁面 格子Boltzmann方法 亚格子尺度模型
语种中文
文献类型会议论文
条目标识符http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/78111
专题非线性力学国家重点实验室
作者单位中国科学院力学研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
周志登,晋国栋. 有限雷诺数下颗粒靠近壁面运动的受力和力矩模型[C],2017.
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