层流剪切流中床载层厚度随流体流率的非线性变化
流体动力学
2022-06-09 v2 软凝聚态物质
摘要
本文采用耦合格子 Boltzmann 与离散元方法，对层流剪切流中水下沉积物的运动进行了数值研究。首先，通过与 Ouriemi 等人（{\it J. Fluid Mech}., vol. 636, 2009, pp. 321-336）提出的相图进行比较，验证了数值方法。其次，对具有不同固体体积分数的沉积物进行了详细的沉积运动研究，观察到对于密实堆积的沉积物，运动层归一化厚度与流体流率归一化值之间存在非线性关系。第三，在剪切池中独立研究了不同流体流率下沉积物的有效粘度和摩擦系数；并将这两个关键参数代入 Aussillous 等人（{\it J. Fluid Mech}., vol. 736, 2013, pp. 594-615）提出的理论表达式，其给出的床载层厚度预测与沉积物运动的模拟结果一致。因此，我们得出结论：密实堆积沉积物的非牛顿行为导致了运动层归一化厚度与流体流率归一化值之间的非线性关系。
引用
@article{arxiv.2109.02931,
title = {Nonlinear variation of bedload thickness with fluid flow rate in laminar shearing flow},
author = {Duo Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.02931},
year = {2022}
}