کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4967286 1449373 2017 54 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A collision model for grain-resolving simulations of flows over dense, mobile, polydisperse granular sediment beds
ترجمه فارسی عنوان
یک مدل برخورد برای شبیه سازی حلقوی دانه از جریانهای بیش از حد رسوبی رسوبات متراکم، تلفن همراه، پلییدیسپرسی
کلمات کلیدی
شبیه سازی عددی مستقیم، روش مرزی غوطه ور، مدلسازی تماس جریان ذرات، حمل و نقل رسوب،
ترجمه چکیده
ما یک مدل برخورد برای شبیه سازی مستقیم مستقیم عددی فازی از انتقال رسوب ارائه می دهیم که مایع و ذرات را با روش مرز غوطه ور می کند. به طور معمول، یک مدل تماس برای این نوع شبیه سازی ها شامل یک نیروی روانکاری برای ذرات در مجاورت یک جسم جامد دیگر، یک نیروی تماس طبیعی است که از ذرات از همپوشانی جلوگیری می کند و یک نیروی تماس مماسی برای محاسبه اصطکاک. مدل ما کار نویسندگان قبلی را گسترش می دهد تا بر روی طرح ادغام زمان برای به دست آوردن نتایج مناسبی برای برخورد با ذرات ذره بهبود یابد. علاوه بر این، ما برای ذرات کروی پلییدریسپرسی حساب می کنیم و معیارهای جدیدی را برای حساب پایدار تماس، که در بسیاری از شرایط حمل و نقل رسوب وجود دارد، معرفی می کنیم. این بدون استفاده از مقادیر دلخواه برای پارامترهای تعریف شده جسمانی و با حفظ تعادل کامل حرکتی یک ذره در تماس پایدار انجام می شود. ما مدل ما را در برابر چندین مورد آزمون برای برخورد دو ذره ذره و دیوار و همچنین حرکت جمعی یک ردیف رسوب برش با جریان چسبناک معتبر و با توافق رضایت بخش با داده های آزمایشی توسط نویسندگان مختلف تایید می کنیم.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
پیش نمایش مقاله
یک مدل برخورد برای شبیه سازی حلقوی دانه از جریانهای بیش از حد رسوبی رسوبات متراکم، تلفن همراه، پلییدیسپرسی
چکیده انگلیسی
We present a collision model for phase-resolved Direct Numerical Simulations of sediment transport that couple the fluid and particles by the Immersed Boundary Method. Typically, a contact model for these types of simulations comprises a lubrication force for particles in close proximity to another solid object, a normal contact force to prevent particles from overlapping, and a tangential contact force to account for friction. Our model extends the work of previous authors to improve upon the time integration scheme to obtain consistent results for particle-wall collisions. Furthermore, we account for polydisperse spherical particles and introduce new criteria to account for enduring contact, which occurs in many sediment transport situations. This is done without using arbitrary values for physically-defined parameters and by maintaining the full momentum balance of a particle in enduring contact. We validate our model against several test cases for binary particle-wall collisions as well as the collective motion of a sediment bed sheared by a viscous flow, yielding satisfactory agreement with experimental data by various authors.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Computational Physics - Volume 340, 1 July 2017, Pages 105-127
نویسندگان
, , ,