弹黏塑性流体中近壁球形颗粒的沉降与迁移动力学
流体动力学
2023-02-10 v1
摘要
本文通过直接数值模拟研究了弹黏塑性流体中靠近平壁的球形颗粒的沉降问题。在无惯性条件下，控制方程采用有限元法和任意拉格朗日–欧拉（ALE）格式求解，以处理颗粒运动。流体采用Saramito（2007）所改进的Giesekus本构方程建模。针对不同的Weissenberg数和Bingham数，计算了沉降速度、迁移速度和角速度随颗粒–壁面距离的变化。与纯黏弹性情形相比，屈服应力的存在降低了沉降速度并逆转了迁移方向。研究了受限壁面对颗粒周围已屈服和未屈服区域的影响。在弹黏塑性流体中观察到的颗粒反向迁移现象归因于由已屈服区域存在所导致的颗粒周围剪切率分布差异。讨论了颗粒后方的负尾流，并将其与黏弹性应力的轴向分量相联系。
引用
@article{arxiv.2302.04588,
title = {Sedimentation and migration dynamics of a spherical particle in an elastoviscoplastic fluid near a wall},
author = {Alie Abbasi Yazdi and Gaetano D'Avino},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.04588},
year = {2023}
}