Particle dynamics at fluid interface by pseudo-potential lattice Boltzmann method coupled with smoothed profile method

物理 格子Boltzmann方法 光滑粒子流体力学 统计物理学 经典力学 粒子动力学 计算流体力学 玻耳兹曼关系 流体力学 机械 玻尔兹曼方程 直接模拟蒙特卡罗 等离子体 蒙特卡罗方法 热力学 核物理学 动态蒙特卡罗方法 统计 数学
作者
Wei Hu,Tao Lin,Caihao Yang,Chengxu Tu,Xiaolong Li,Fei Xu,Fubing Bao,Xiaoyan Gao,Yaning Zhang
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:36 (12)
标识
DOI:10.1063/5.0246539
摘要

Fluid–solid coupling widely exists in some natural phenomena and industrial applications. However, it is still an important challenge to correctly capture the transient changes of particles at fluid interface. We develop a lattice Boltzmann model for particle dynamics at fluid interface, which adopts a coupling strategy by combining the pseudo-force (Shan-Chen) multiphase multicomponent model and the smoothed profile method. In the coupling strategy, a novel extrapolation boundary condition is applied for fluid–solid interface, a repulsive force (bounce-back force) between solid node and fluid node is introduced in the coexistence region (at the fluid–solid interface), to form the interaction between fluid and solid particle. Thanks to the proposed fluid–solid coupling method, the drag force on solid particles can be correctly described, especially for situations of high solid volume fractions. It is found that the wetting angle θ between fluid interface and particle surface is basically linear with the repulsive force coefficient difference ΔG. What is more, to further validate the reliability of our proposed model, we performed two groups of simulations for different Bos = 0.51 (0.84) and 0.83 (1.35), they are the single particle trapped under gravity at deformed fluid interface and the falling single particle impacts fluid interface in the presence of gravity, respectively, and good agreements between simulation results and experimental ones in the description of the relationship between the inertial force and the interfacial tension are obtained, and their correlations are both close to 1, which proves the reliability of our proposed model.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
马路牙子完成签到 ,获得积分10
刚刚
xx发布了新的文献求助10
1秒前
桐桐应助甜美靖雁采纳,获得10
1秒前
李健的小迷弟应助万金油采纳,获得10
2秒前
shally发布了新的文献求助30
2秒前
美好眼神发布了新的文献求助10
3秒前
德芙完成签到,获得积分10
3秒前
文心理完成签到 ,获得积分10
5秒前
W1ndyKnight发布了新的文献求助10
5秒前
我真的真的看不懂啊啊啊完成签到,获得积分20
5秒前
科研通AI6.4应助无辜青寒采纳,获得10
5秒前
奋斗朋友完成签到 ,获得积分10
7秒前
psh发布了新的文献求助10
7秒前
CC7012发布了新的文献求助10
7秒前
jade完成签到,获得积分10
8秒前
感动的溪灵完成签到,获得积分10
8秒前
充电宝应助明理的秋灵采纳,获得10
8秒前
小满完成签到 ,获得积分10
8秒前
Einsteinwyuh完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
Nole应助wpp采纳,获得10
10秒前
66不想读文献完成签到,获得积分10
11秒前
Owen应助LL采纳,获得10
11秒前
12秒前
cao完成签到,获得积分10
12秒前
peanut完成签到,获得积分10
13秒前
我懒得科研完成签到,获得积分10
14秒前
一亿元完成签到,获得积分10
14秒前
安纳完成签到,获得积分10
14秒前
我是老大应助Feng采纳,获得10
14秒前
bkagyin应助万金油采纳,获得10
15秒前
仲如萱发布了新的文献求助10
15秒前
Shrine完成签到,获得积分10
15秒前
瑆姀完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
W1ndyKnight发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
17秒前
领导范儿应助earth采纳,获得10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
2016 Venous Blood Study (VBS) (Final V3.0) 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Effective Clinical Neurologist 3ed 500
The Great Hymn to Šamaš 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7702561
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9261044
关于积分的说明 20030071
捐赠科研通 7278224
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3294245
关于科研通互助平台的介绍 2449697
邀请新用户注册赠送积分活动 2300900