磁流变液的颗粒级模拟：一种完全解析求解器
流体动力学
2023-02-09 v1 计算物理
摘要
磁流变液（MRF）是由悬浮在载液中的微尺度可磁化颗粒组成的智能材料。施加外部磁场时，MRF 的流变特性可从流体态变为固态。本研究报道了用于可磁化实心球在不压缩牛顿载液中运动的颗粒级模拟代码开发。该数值算法在开源有限体积求解器内实现，并耦合浸没边界法（FVM-IBM）以执行完全解析模拟。MRF 的颗粒相使用离散元方法（DEM）建模。作用在颗粒上由外部磁场引起的合力基于 Clausius-Mossotti 关系计算。随后使用固定偶极与互偶极磁模型来考虑颗粒间的磁（MAG）相互作用。使用新开发的 FVM-IBM-DEM-MAG 算法模拟了若干基准流动，以评估计算的准确性与鲁棒性。
引用
@article{arxiv.2302.03755,
title = {Particle-level Simulation of Magnetorheological Fluids: A Fully-Resolved Solver},
author = {C. Fernandes and Salah A. Faroughi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.03755},
year = {2023}
}