考虑颗粒间内聚力的气动卷吸直接模拟
大气与海洋物理
2020-12-15 v1 流体动力学
摘要
气动卷吸是跃移运动的先导，对理解风成现象的发展至关重要。本文采用离散元法对随机排布沉积床面上表面颗粒的气动抬升进行了直接数值模拟，并提供证据表明：颗粒并非如人们广泛接受的那样以等于到达一个颗粒直径高度所需的速度垂直离开床面，而是以朝向床面小得多的角度和大得多的速度离开。卷吸率并不表现出与剪切速度的二次依赖关系，而是近似线性，因为卷吸颗粒的速度随剪切速度线性增加。此外，颗粒间内聚力显著提高了流体卷吸阈值，但对卷吸率以及卷吸颗粒的起飞速度和角度分布没有影响，因为卷吸颗粒与床面颗粒之间的碰撞破坏了颗粒间键。给出了完整的卷吸方案，为探索风成输运的发展与演化提供了可靠途径。
引用
@article{arxiv.2012.07393,
title = {Direct simulation of aerodynamic entrainment with inter-particle cohesions},
author = {Shuming Jia and Zhengshi Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.07393},
year = {2020}
}