带扩散项的Jeffery方程的快速精确闭合
流体动力学
2021-06-22 v1
摘要
带扩散项的Jeffery方程广泛用于预测低雷诺数流动中浓纤维悬浮液的运动。遗憾的是，纤维取向分布的计算可能需要过量计算，这通常通过求解相关的二阶矩张量方程来避免。该方法需要一个“闭合”，从二阶矩张量近似分布函数的四阶矩张量。本文提出快速精确闭合（FEC），它利用转换张量得到一对相关的常微分方程，从而完全避免对高阶矩张量的近似。FEC的精确性在于：当不存在纤维相互作用时，它精确求解Jeffery方程。文中给出了浓纤维悬浮液的数值算例，分别采用Folgar-Tucker (1984)扩散项和Phelps与Tucker (2009)提出的近期各向异性旋转扩散项。计算表明，FEC在精度上有所提升，且计算速度与现有闭合近似相当或更快。
引用
@article{arxiv.2106.10808,
title = {The Fast Exact Closure for Jeffery's Equation with Diffusion},
author = {Stephen Montgomery-Smith and David Jack and Douglas E. Smith},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.10808},
year = {2021}
}