浓度至关重要：增强窄倾斜通道中的颗粒沉降
流体动力学
2025-12-09 v1 软凝聚态物质
摘要
已知颗粒在倾斜壁容器中的沉降速度快于垂直容器，这种现象称为Boycott效应。在本工作中，我们研究了倾斜角度如何在不同颗粒体积分数下影响窄通道中的沉降。使用颗粒分辨的计算流体动力学模拟，我们揭示存在一个浓度依赖的最优倾斜角度，可最大化沉降速率。此外，在大倾斜角度下，通道内的流型偏离了经典的抛物线形状。我们表明这些非抛物线流型可以被一维Brinkman模型准确捕捉，从而为理解和调控倾斜几何中的沉降提供了一个预测框架。我们的发现表明，通过根据颗粒浓度调整通道倾斜角度，可以控制和优化颗粒沉降，为工业和实验室过程的设计开辟了新的可能性。
引用
@article{arxiv.2512.06539,
title = {Concentration Matters: Enhancing Particle Settling in Narrow Tilted Channels},
author = {Dipankar Kundu and Florencio Balboa Usabiaga and Adolfo Vázquez-Quesada and Marco Ellero},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.06539},
year = {2025}
}
备注
Main manuscript and supplemental material