用于颗粒流全分辨率模拟的高效四向耦合格子Boltzmann-离散元方法
计算物理
2020-03-04 v1
摘要
我们开发并分析了一种用于颗粒流直接数值模拟的四向耦合方案。其采用一种新颖的自适应多松弛时间格子Boltzmann方法来高效模拟流体相。动量交换法用于耦合流体与颗粒相。法向与切向的颗粒相互作用由采用线性接触力的离散元方法考虑。该方案的所有参数均被详细研究与评估，并给出了精确的选择准则。开发基于若干精心选择的、物理复杂度递增的校准与验证测试。研究发现，良好校准的润滑模型对于获得黏性流体中球体与平面壁碰撞的正确轨迹至关重要。为充分分辨碰撞动力学，发现必须适当拉伸碰撞时间。完整的测试集建立了一条验证流水线，可普遍应用于其他流体-颗粒耦合方案，提供了一种可指导未来发展的系统方法学。
引用
@article{arxiv.2003.01490,
title = {An efficient four-way coupled lattice Boltzmann - discrete element method for fully resolved simulations of particle-laden flows},
author = {Christoph Rettinger and Ulrich Rüde},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.01490},
year = {2020}
}