离散增稠流体中时空不稳定性的数值模拟
流体动力学
2024-08-16 v1
摘要
离散增稠 (DST) 流体在广泛的流动条件下表现出独特的不稳定性。我们采用平滑粒子流体动力学 (SPH) 方法，对 DST 流体在平面简单剪切中的标量模型进行数值模拟。该模型在能量与微观时间尺度之间的竞争下，成功再现了均匀不稳定性机制，与理论预测一致。基于应力分割不稳定性产生的空间非均匀性，在微观结构演化的局部组成意义上予以阐释。利用这一效应，模型中加入非局域性后，可产生由非均匀图案形成驱动的另类时间不稳定性机制。报告的微观结构排列与 DST 实验数据中梯度图案形成的结果一致。代表现实 DST 材料参数空间的仿真结果显示，在测量的剪切速率和应力中表现出无规则振荡，这是由跨越间隙的摩擦结构形成所驱动。
引用
@article{arxiv.2408.08285,
title = {Numerical Simulations of Spatiotemporal Instabilities in Discontinuous Shear Thickening Fluids},
author = {Peter Angerman and Bjornar Sandnes and Ryohei Seto and Marco Ellero},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.08285},
year = {2024}
}