Отправить статью по E-mail 
Волны седиментации в двухфазной гранулированной жидкости
- Авторы: Шелухин В.В.1, Неверов В.В.1
-
Учреждения:
- Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН
- Выпуск: Том 87, № 2 (2023)
- Страницы: 240-253
- Раздел: Статьи
- URL: https://rjeid.com/0032-8235/article/view/675150
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0032823523020145
- EDN: https://elibrary.ru/UBHIWW
- ID: 675150
Цитировать
Полный текст
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Доступ платный или только для подписчиков
Аннотация
Рассматривается вопрос математического моделирования течений суспензии твердых частиц без предположений о малых концентрациях. Различие скоростей частиц и связующей жидкости учитывается путем применения двухконтинуального подхода, в рамках которого частицы и жидкость трактуются как две различные вязкие жидкости. Исследуется роль сил плавучести и гравитационной мобильности на оседание частиц. Проводится качественное сравнение с теорией концентрационных волн Кинча для случая одномерных вертикальных течений. Отмечена роль вихрей на поперечную миграцию частиц при седиментации в двумерном сосуде.
Ключевые слова
Об авторах
В. В. Шелухин
Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: shelukhin@hydro.nsc.ru
Россия, Новосибирск
В. В. Неверов
Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН
Email: shelukhin@hydro.nsc.ru
Россия, Новосибирск
Список литературы
- Schwarze R., Gladkyy A., Uhlig F., Luding S. Rheology of weakly wetted granular materials: a comparison of experimental and numerical data // Granular Matter. 2013. V. 15. P. 455–465.
- Herminghaus S. Dynamics of wet granular matter // Adv. Phys. 2005. V. 54. P. 221–261.
- Hsiau S.S., Liao C.C., Tai C.H., Wan C.Y. The dynamics of wet granular matter under a vertical vibration bed // Granul. Matter. 2013. V. 15. P. 437–446.
- Jop P., Forterre Y., Pouliquen O. A constitutive law for dense granular flows // Nature. 2006. V. 441. P. 727–730.
- Gabrieli F., Lambert P., Cola S., Calvetti F. Micromechanical modelling of erosion due to evaporation in a partially wet granular slope // Int. J. Numer. Anal. Meth. Geomech. 2012. V. 36. P. 918–943.
- Pietsch W. Agglomeration Processes. Weinheim: Wiley, 2002.
- Guo Y., Wu C.Y., Thornton C. The effects of air and particle density difference on segregation of powder mixtures during die filling // Chem. Eng. Sci. 2011. V. 66. P. 661–673.
- Beeley P.R. Foundry Technology. Oxford: Elsevier, 2001.
- Schwarze R., Rudert A., Tilch W., Bast J. Rheological behavior of sand-binder mixtures measured by a coaxial cylinder rheometer // I. Foundry Res. 2008. V. 60. № 3. P. 2–6.
- Anderson T., Jackson R. Fluid mechanical description of fluidized beds. Equations of motion // Ind. Eng. Chem. Fundamen. 1967. V. 6. P. 527–539.
- Buyevich Y., Shchelchkova I. Flow of dense suspensions // Prog. Aerosp. Sci. 1978. V. 18. P. 121–150.
- Zhang D., Prosperetti A. Momentum and energy equations for disperse two-phase flows and their closure for dilute suspensions // Int. J. Multiphase Flow. 1997. V. 23. P. 425–453.
- Miller R., Singh J., Morris J. Suspensions flow modeling for general geometries // Chem. Eng. Sci. 2009. V. 64. P. 4597–4610.
- Crowe C., Schwarzkopf J., Sommerfield M., Tsuji Y. Multiphase Flows with Droplets and Particles. Boca Raton: CRC Press, 2011.
- Dontsov E.V., Peirce A.P. Slurry flow, gravitational settling and a proppant transport model for hydraulic fracture // J. Fluid Mech. 2014. V. 760. P. 567–590.
- Nevskii Yu.A., Osiptsov A.N. Slow gravitational convection of disperse systems in domain with inclined boundaries // Fluid Dyn. 2011. V. 46. № 2. P. 225–239.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т. VI. Гидродинамика. М.: Наука, 1986. 736 с.
- Shelukhin V.V., Neverov V.V. Dense suspension flows: a mathematical model consistent with thermodynamics // J. Fluids Eng. ASME. 2022. V. 144. Iss. 021402. P. 1–13.
- Kynch G.F. A theory of sedimentation // Trans. Faraday Soc. 1952. V. 48. P. 166–176.
- Bustos M.C., Concha F., Bürger R., Tory E.M. Sedimentation and Thickening Phenomenological Foundation and Mathematical Theory. Dordrecht: Springer, 1999.
- Shelukhin V.V. Thermodynamics of two-phase granular fluids // J. Non-Newton. Fluid Mech. 2018. V. 262. P. 25–37.
- Krieger I.M., Dougerty T. A mechanism for non-Newtonian flow in suspensions of rigid spheres // Trans. Soc. Rheol. 1959. V. 3. P. 137–152.
- Ishii V., Mishima K. Two-fluid model and hydrodynamic constitutive relations // Nucl. Eng.&Des. 1984. V. 82. P. 107–126.
- Baumgarten A.S., Kamrin K. A general fluid-sediment mixture model and constitutive theory validated in many flow regimes // J. Fluid Mech. 2018. V. 861. P. 721–764.
- Acrivos A., Herbolzheimer E. Enhanced sedimentation in settling tanks with inclined walls // J. Fluid Mech. 1979. V. 92. P. 435–457.
- Richardson J.F., Zaki W.N. The sedimentation of a suspension of uniform spheres under conditions of viscous flow // Chem. Eng. Sci. 1954. V. 3. P. 65–73.
- Шелухин В.В. Квазистационарная седиментация с адсорбцией // ПМТФ. 2005. Т. 46. № 4. С. 66–77.
Дополнительные файлы
