جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "particulate flow" در نشریات گروه "مکانیک"
تکرار جستجوی کلیدواژه «particulate flow» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
Three-dimensional particulate flow has been simulated using Lattice Boltzmann Method (LBM). Solid-fluid interaction was modeled based on Smoothed Profile Method (SPM) (Jafari et. al, Lattice Boltzmann method combined with smoothed-profile method for particulate suspensions, Phys. Rev. E, 2011). In this paper a GPU code based on three-dimensional lattice Boltzmann method and smoothed profile method has been prepared due to the ability of SPM-LBM to perform locally and in parallel mode. Results obtained for sedimentation of one and two spherical particles as well as their behavior in shear flow showed excellent correspondence with previous published works. Computations for a large number of particles sedimentation showed that combination of LBM and SPM on a GPU platform can be considered as an efficient and promising computational frame work in particulate flow simulations.Keywords: Particulate flow, Parallel processing, Lattice boltzmann method, Smoothed profile method, GPU programming
-
در این نوشتار با ارائه ی روشی جدید در اعمال شرط مرزی جامد و استفاده از رویه های اصلاح شده ی مشتق گیری مکانی، قابلیت های روش هیدرودینامیک ذره ی هموار در حل مسائل جریان سیال حاوی اجسام معلق افزایش یافته است. روش معرفی شده به منظور اعمال مرز جامد امکان محاسبه ی بهینه ی نیروهای تعاملی سیال جامد را فراهم می کند، و رویه های اصلاح شده ی گسسته سازی مشتقات مکانی موجب حفظ سازگاری روش و نیز تسهیل اعمال روش جدید در مرز جامد می شود. نوسانات غیرفیزیکی فشار نیز با اصلاح معادله ی پیوستگی کاهش یافته است. نتایج حاصل از شبیه سازی دوبعدی سقوط اجسام جامد دایره یی شکل در کانال حاوی سیال نیوتنی تراکم ناپذیر، با نتایج موجود در سایر مقالات مقایسه و اعتبار روش ارزیابی شده است.
کلید واژگان: هیدرودینامیک ذره ای هموار, شرط مرزی, تعامل سیال جامد, جریان حاوی اجسام معلقI n t h i s p a p e r, a S m o o t h e d P a r t i c l e H y d r o d y n a m i c s m e t h o d i s i n t r o d u c e d t o s i m u l a t e p a r t i c u l a t e f l o w p r o b l e m s s e e n i n, f o r e x a m p l e, b i o l o g i c a l o r r e f i n e r y i n d u s t r i e s. T o t h i s e n d, t h e c a p a b i l i t y o f t h e S m o o t h e d P a r t i c l e H y d r o d y n a m i c s m e t h o d h a s b e e n i m p r o v e d u s i n g a n e w s o l i d b o u n d a r y t r e a t m e n t m e t h o d, a l o n g w i t h t h e s o-c a l l e d r e n o r m a l i z e d s p a t i a l d e r i v a t i v e s c h e m e s. I n t h i s m e t h o d, a s u f f i c i e n t l y a c c u r a t e p r e s s u r e i s o b t a i n e d a t t h e s o l i d s u r f a c e u s i n g t h e f l u i d e q u a t i o n o f m o t i o n. A s a r e s u l t o f t h i s, t h e f l u i d-s o l i d i n t e r a c t i o n f o r c e s c a n b e e f f i c i e n t l y c a l c u l a t e d.I n o r d e r t o a l l e v i a t e t h e p r o b l e m s c a u s e d b y d e f i c i e n c i e s i n t h e S P H p a r t i c l e d i s t r i b u t i o n i n t h e n e i g h b o r h o o d o f t h e s o l i d s u r f a c e s, r e n o r m a l i z e d s c h e m e s a r e a c q u i r e d f o r t h e f i r s t a n d s e c o n d o r d e r s p a t i a l d e r i v a t i v e s. T h e s e s c h e m e s l e a d t o a c o n s i s t e n t m e t h o d a n d f a c i l i t a t e t h e i m p l e m e n t a t i o n o f t h e p r o p o s e d s o l i d b o u n d a r y t r e a t m e n t m e t h o d.U s i n g a w e a k l y c o m p r e s s i b l e S P H s c h e m e c a n p o t e n t i a l l y l e a d t o s e v e r e p r e s s u r e o s c i l l a t i o n s t h a t e v e n t u a l l y c a u s e a f a i l u r e i n t h e s o l u t i o n p r o c e d u r e. H e r e,t h e s p u r i o u s p r e s s u r e o s c i l l a t i o n s a r e r e d u c e d b y u s i n g a m o d i f i e d c o n t i n u i t y e q u a t i o n, i n w h i c h t h e f i r s t a n d s e c o n d o r d e r d e r i v a t i o n s o f t h e p r e s s u r e f i e l d a r e t a k e n i n t o a c c o u n t.T h e p r o p o s e d m e t h o d i s v e r i f i e d b y c o m p a r i n g t h e r e s u l t s o f t h e s i m u l a t i o n s o f f a l l i n g c i r c u l a r c y l i n d e r s w i t h t h e a v a i l a b l e d a t a, i n a t w o-d i m e n s i o n a l c l o s e d c h a n n e l, f i l l e d w i t h a n i n c o m p r e s s i b l e N e w t o n i a n f l u i d. T h e f a l l i n g o f a s i n g l e s o l i d b o d y c o m e s a s t h e f i r s t b e n c h m a r k p r o b l e m i n t h e c o n t e x t o f p a r t i c u l a t e f l o w s. I t i s s h o w n t h a t t h e r e s u l t h a s g o o d a g r e e m e n t w i t h t h o s e p r e v i o u s l y r e p o r t e d, w h i l e i t i s i n d e p e n d e n t f r o m t h e r e s o l u t i o n o f t h e d o m a i n d i s c r e t i z a t i o n. I n t h e s e c o n d b e n c h m a r k, t h e s o-c a l l e d d r a f t i n g-k i s s i n g a n d t u m b l i n g o f t w o f a l l i n g c y l i n d e r s i s s i m u l a t e d. T h e s o l i d-s o l i d c o l l i s i o n i s t r e a t e d b y u s i n g a s i m p l e r e p u l s i v e f o r c e. G o o d a g r e e m e n t w i t h t h e a v a i l a b l e d a t a i s a c h i e v e d. T h e l a s t s i m u l a t i o n i n t h i s p a p e r s h o w s t h e r e s u l t i n g d e v i a t i o n i n t h e f a l l i n g p a t h o f a s i n g l e s o l i d b o d y i n t h e p r e s e n c e o f a n o b s t a c l e p l a c e d o n t h e s i d e w a l l o f t h e c l o s e d c h a n n e l.
Keywords: smoothed particle hydrodynamics, SPH, boundary condition, fluid-solid interaction, particulate flow
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.