Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > physics > arXiv:2501.01742v1

帮助 | 高级搜索

物理学 > 流体动力学

arXiv:2501.01742v1 (physics)
[提交于 2025年1月3日 ]

标题: 多流体张量方程用于半稀释单分散悬浮液的流动

标题: Multifluid tensorial equations for the flow of semi-dilute monodisperse suspensions

Authors:Dalton J.E. Harvie
摘要: 使用Jackson(1997)的体积平均技术,我们推导出一组双流体方程,用于描述半稀释区域中单分散非布朗胶体悬浮液的动力学。 这些方程是张量形式的,可以应用于任意几何结构。 开发了闭合模型,该模型将每个粒子周围的应力表示为由于流体通过固定颗粒床流动产生的应力之和,以及由于颗粒之间相互作用产生的应力之和。 强调实用性,所开发的闭合模型与这些系统中颗粒相互作用的当前知识一致,但采用可调整的参数以表示特定颗粒悬浮液的微观结构。 在相互作用模型中,使用了一个关于每个颗粒周围颗粒分布的模型,该模型依赖于应变率场,允许在响应任意应变场时在悬浮液中发展出微观结构的各向异性(从而产生法向悬浮应力)。 在颗粒相互作用期间作用于颗粒上的力矩通过求和颗粒对之间的水动力贡献来计算,但进行了调整以认识到多颗粒相互作用可以增加每次相互作用产生的有效应力。 最后,对推导出的动量方程进行了数量级分析,以确定哪些项是重要的,最终方程中只保留了预测目标半稀释区域内层流行为所需的项。 在一篇配套论文(称为论文II,Noori等,2024)中,我们选择了预测实验测得的宏观悬浮液行为的微观结构参数,建立了颗粒特性(即粗糙度)、悬浮液微观结构以及任意流动场中的剪切诱导颗粒迁移之间的联系。
摘要: Using the volume averaging technique of Jackson (1997), we derive a set of two-fluid equations that describe the dynamics of a mono-disperse non-Brownian colloidal suspension in the semi-dilute regime. The equations are tensorial and can be applied in arbitrary geometries. Closure models are developed that represent the stress surrounding each particle as a sum of stresses due to fluid movement through a fixed bed of particles, and those due to interactions between particles. Emphasising pragmatism, the developed closure models are consistent with current knowledge of particle interactions in these systems but employ parameters that can be tuned to represent the microstructure of specific particle suspensions. Within the interaction model, a model for the particle distribution around each particle is used that depends on the strain rate field, allowing anisotropy of the microstructure (and hence normal suspension stresses) to develop within the suspension in response to arbitrary strain fields. Force moments acting on particles during particle interactions are calculating by summing hydrodynamic contributions between particle pairs, but adjusted to recognise that multi-particle interactions can increase the effective stress generated during each interaction. Finally, an order of magnitude analysis is performed on the derived momentum equations to determine what terms are significant, leaving only terms in the final equations that are required to predict behaviour during laminar flow within the targeted semi-dilute regime. In a companion paper (referred to as paper II, Noori et. al., 2024) we chose sets of microstructure parameters that predict experimentally measured bulk suspension behaviour, creating a link between particle properties (i.e. roughness), suspension microstructure and shear-induced particle migration in arbitrary flow fields.
主题: 流体动力学 (physics.flu-dyn)
引用方式: arXiv:2501.01742 [physics.flu-dyn]
  (或者 arXiv:2501.01742v1 [physics.flu-dyn] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2501.01742
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Dalton Harvie Dr [查看电子邮件]
[v1] 星期五, 2025 年 1 月 3 日 10:11:28 UTC (84 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
physics.flu-dyn
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-01
切换浏览方式为:
physics

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号