利用正则化Stokeslet模拟多孔介质中的蠕动流
流体动力学
2021-10-13 v1
摘要
低雷诺数 regime 下多孔介质中的流动通常用 Brinkman 方程建模。这些方程的解析解仅限于标准几何形状。有限体积或有限元格式可用于更复杂的几何形状，但当存在移动边界需要频繁重网格化时就会变得繁琐。在牛顿流体中，正则化 Stokeslet 方法因其易于实现（包括针对移动边界）而广受欢迎，尤其适用于游动和泵送问题。虽然相应的正则化 Brinkmanlet 方法可用于完全由 Brinkman 介质组成的区域，但许多应用将受益于一种易于实现的、用于描述具有 Brinkman 介质与牛顿流体异质区域流场的表示。在本文中，我们通过在三维空间中随机散布许多静态正则化 Stokeslet 来模拟多孔介质中的流动，以模拟刚性多孔结构施加的力。我们进行数值实验来推导模型中选定的正则化 Stokeslet 密度与 blob 尺寸同 Brinkman 介质之间的对应关系。
引用
@article{arxiv.2110.05548,
title = {Modeling creeping flows in porous media using regularized Stokeslets},
author = {Suraj Kumar Kamarapu and Mehdi Jabbarzadeh and Henry Chien Fu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.05548},
year = {2021}
}