椭圆颗粒在剪切流中旋转特性的数值研究
[Abstract]:It is a key to understand and predict the flow behavior of suspensions by studying the motion characteristics of particles under the action of fluid shear. When the inertia of the fluid can not be ignored, the movement of particles often becomes very complicated. In this paper, the lattice Boltzmann method is used to simulate the rotational motion of elliptical particles in shear flow with medium Reynolds number. Firstly, the influence of Reynolds number (0Re 170) is studied. The results show that when Reynolds number is lower than the critical value, the particle rotates periodically, and the direction of the long axis moves away from the horizontal direction with the increase of Reynolds number. Moreover, there is a piecewise linear relationship between the inclination angle and Reynolds number. When the Reynolds number is larger than the critical value, the elliptical particle will remain at rest, and the angle of rotation and Reynolds number will be power function. The larger the Reynolds number is, the smaller the rotation angle is, and the longer the axis of the ellipse is far away from the horizontal position. Secondly, the effect of the ratio 伪 (1 伪 10) on the long axis of elliptical particles is studied. The results show that the period of particle rotation is a power function, and the larger a is, the smaller the rotation period of particles is. In addition, when 伪 exceeds the critical value, the particle also remains in a stationary state near the horizontal position, and the rotation angle is also a power function relationship with 伪. The larger 伪, the smaller the rotation angle. It is also found that when the Reynolds number is large, the elliptical particles will overshoot in the process of rotation.
【作者单位】: 中国计量大学计量测试工程学院;
【基金】:国家自然科学基金(11272302,11132008) 浙江省自然科学基金(LY15A020004)资助项目
【分类号】:O357.1;O347.7
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,本文编号:2356265
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