管道流动中可变形粒子的惯性迁移
流体动力学
2019-10-04 v1
摘要
我们对悬浮于圆柱形直管中牛顿压力驱动流内的初始球形超弹性粒子进行了完全欧拉数值模拟。我们针对不同的雷诺数和不同水平的粒子弹性，研究了完整的粒子迁移与变形，以厘清惯性与弹性对粒子聚焦的相互作用。我们观察到粒子在沿管道向下游运动时发生变形并经历横向位移，最终聚焦在管道中心线上。我们注意到迁移动力学和最终平衡位置几乎与雷诺数无关，而强烈依赖于粒子弹性；特别地，弹性越大（即粒子越易变形）迁移越快，粒子在更短时间内到达中心线的终平衡位置。我们的模拟表明结果不受粒子初始条件、位置和速度的影响。最后，我们通过计算作用于粒子的总力及其黏性与弹性分量，解释了粒子迁移现象。
引用
@article{arxiv.1910.01456,
title = {Inertial migration of a deformable particle in pipe flow},
author = {Dhiya Alghalibi and Marco E. Rosti and Luca Brandt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.01456},
year = {2019}
}