模拟流体中细长颗粒翻滚运动的两种计算模型
计算工程、金融与科学
2015-03-25 v1 计算物理
流体动力学
摘要
低雷诺数状态下含纤维状颗粒的悬浮液通过两种不同的方法进行建模，这两种方法均采用单个颗粒的拉格朗日表示。第一种方法是基于斯托克斯流（Stokes flow）的成熟公式，表述为积分方程形式；该方法利用细长体近似来表示纤维，从而直接描述纤维间的相互作用，而无需显式计算流场。第二种是一种新技术，在并行超级计算机上使用三维格子玻尔兹曼方法（3D lattice Boltzmann method）；此处将流动计算与刚体动力学计算模型通过流固耦合技术相结合。这两种方法均可用于模拟流体流动中的纤维。我们对它们进行了仔细验证并相互比较，系统地揭示了它们在精度、计算成本及可能的模型扩展方面的优缺点。
引用
@article{arxiv.1503.06869,
title = {Two Computational Models for Simulating the Tumbling Motion of Elongated Particles in Fluids},
author = {Dominik Bartuschat and Ellen Fischermeier and Katarina Gustavsson and Ulrich Rüde},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.06869},
year = {2015}
}
备注
Submitted to the Journal Computers & Fluids (Elsevier)