An improved direct-forcing immersed boundary method with inward retraction of Lagrangian points for simulation of particle-laden flows

مرزهای غوطه ور مستقیم مستقیم به طور گسترده ای برای مطالعه جریان های ذره ای استفاده می شود. قطر مؤثر هیدرودینامیکی ذرات، با توجه به تعداد رینولدز ذره و رزولوشن شبکه، به واسطه روش مرزی غوطه وری اصلی، به مراتب بیش از حد قابل ملاحظه است. در این مقاله، یک روش بهبود یافته برای تعمیم دینامیکی قطر هیدرودینامیکی موثر با جابجایی نقاط لاگرانژ در داخل به فاصله های مختلف ارائه شده است. فاصله کشش با پرسیدن یک تابع مطابق در این مقاله تعیین می شود. روش بهبود یافته توسط چندین مورد آزمایش و تایید شده است، از جمله کاهش ذرات کروی تحت جاذبه، جریان یکنواخت دو ذره ثابت شده و پدیده آماده سازی، بوسیدن و افتادگی دو ذره استقرار. به نظر می رسد که روش بهبود یافته نه تنها نتایج بهتر را برای نیروی کششی فراهم می کند بلکه میدان جریان را نیز با دقت بیشتری پیش بینی می کند. به علاوه، به علت عدم حساسیت به رزولوشن شبکه، روش بهبود یافته برای شبیه سازی سیستم های ذرات مضاعف در مقیاس بزرگ مانند تخت مایع، که به صورت محاسباتی گران است، مناسب است.