用于稠密、可动、多分散颗粒沉积床流动的颗粒分辨模拟的碰撞模型
流体动力学
2017-04-18 v3
摘要
我们提出了一种用于沉积物输运的相分辨直接数值模拟的碰撞模型，该模拟通过浸入边界法耦合流体与颗粒。通常，此类模拟的接触模型包含颗粒与另一固体物体接近时的润滑力、防止颗粒重叠的法向接触力，以及考虑摩擦的切向接触力。我们的模型扩展了前人工作，改进了时间积分方案，以获得颗粒-壁面碰撞的一致结果。此外，我们考虑了多分散球形颗粒，并引入了新准则来处理在许多沉积物输运情形中出现的持续接触。这在不使用物理定义参数的任意值且保持持续接触颗粒的完整动量平衡的情况下实现。我们通过多个颗粒-壁面二元碰撞测试案例以及由粘性流剪切驱动的沉积床集体运动验证了模型，与不同作者的实验数据取得了令人满意的一致性。
引用
@article{arxiv.1608.03566,
title = {A collision model for grain-resolving simulations of flows over dense, mobile, polydisperse granular sediment beds},
author = {Edward Biegert and Bernhard Vowinckel and Eckart Meiburg},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.03566},
year = {2017}
}