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无摩擦球体的平面剪切流:动理论及三维软球离散元模拟

软凝聚态物质 2014-06-03 v1 流体动力学

摘要

我们利用现有的球体简单剪切流的三维离散元模拟,评估了接触处的径向分布函数,该函数使动理论能够正确预测压力和剪切应力,针对不同的碰撞恢复系数。然后,我们进行了无摩擦非弹性球体平面流的三维离散元模拟,这些球体在由规则排列的颗粒粘附制成的粗糙壁之间剪切,固定平均体积分数和壁间距。数值模拟结果用于推导适用于大粗糙度和粗糙度情况下的边界条件。然后,利用这些边界条件对扩展动理论的微分方程进行数值积分,其中在体积分数大于0.49时分子混沌假设的破坏被考虑在耗散率表达式中。我们表明,扩展动理论与数值模拟非常一致,即使恢复系数低至0.50。当粗糙度增加时,我们观察到一些流动颗粒卡在壁球之间的间隙中。因此,壁比预期的更具耗散性,流动类似于简单剪切流,即体积分数和颗粒温度几乎恒定的流动。

关键词

引用

@article{arxiv.1406.0475,
  title  = {Plane shear flows of frictionless spheres: Kinetic theory and 3D soft-sphere discrete element method simulations},
  author = {Dalila Vescovi and Diego Berzi and Patrick Richard and Nicolas Brodu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1406.0475},
  year   = {2014}
}