Отправить статью по E-mail 
ОБ ИЗМЕНЕНИИ ЗНАКА СИЛЫ СЭФМАНА ПРИ БЕЗОТРЫВНОМ ОБТЕКАНИИ СФЕРЫ
- Авторы: Крюков Ю.А.1
-
Учреждения:
- Самарский государственный технический университет
- Выпуск: Том 25, № 3 (2019)
- Страницы: 83-92
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.ssau.ru/est/article/view/7656
- DOI: https://doi.org/10.18287/2541-7525-2019-25-3-83-92
- ID: 7656
Цитировать
Полный текст
Аннотация
В статье продемонстрировано решение задачи обтекания сферической частицы линейным сдвиговым неограниченным изотермическим стационарным потоком вязкой жидкости, полученное в пакете Ansys Fluent для диапазона числа Рейнольдса от 0.1 до 10 и безразмерного градиента скорости, равного 0.1. При малых значениях параметров задачи результаты моделирования хорошо согласуются с известными результатами, полученными с помощью аналитического приближенного метода асимптотических сращиваний, когда подтверждается распространенное представление о силе Сэфмана, а именно: она направлена в сторону с большей относительной скоростью потока. На основании расчетов установлено, что при числах Рейнольдса от 4 до 5 сила Сэфмана меняет направление. Результаты расчетов подтверждают предположение McLauglin об отрицательной поперечной силе, вероятно, впервые.
Об авторах
Ю. А. Крюков
Самарский государственный технический университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: morenov@ssau.ru
ORCID iD: 0000-0003-2544-8197
кандидат технических наук, старший научный сотрудник кафедры теоретических основ теплотехники и гидромеханики
Список литературы
- Saffman P.G. The lift on a small sphere in a slow shear flow // J. Fluid Mech. 1965. Vol. 22. Part 2. P. 385–400. DOI: https://doi.org/10.1017/S0022112065000824.
- Saffman P.G. Corrigendum to ”The lift on a small sphere in a slow shear flow” // J. Fluid Mech. 1968. Vol. 31. P. 624–624. DOI: https://doi.org/10.1017/S0022112068999990.
- Рыбдылова О.Д. Поперечная миграция и фокусировка инерционной примеси в сдвиговых потоках: дис. ... канд. физ.–мат. наук. М.: МГУ, 2012. URL: https://www.dissercat.com/content/poperechnaya-migratsiya-i-fokusirovka-inertsionnoi-primesi-v-sdvigovykh- potokakh.
- Effects of outflow from the surface of a sphere on drag, shear lift and scalar diffusion / R. Kurose // Phisics of fluids. 2003. Vol. 15. № 8. P. 2338–2351. doi: 10.1063/1.1591770.
- McLaughlin J.B. Inertial migration of small sphere in linear shear flows // J. Fluid Mech. 1991. Vol. 224. P. 261–274. DOI: https://doi.org/10.1017/S0022112091001751.
- Асмолов Е.С. Поперечная миграция малых сферических частиц в сдвиговых и нестационарных потоках: дис.... д-ра физ.-мат. наук. М.: ЦАГИ, 2015.
- Cherukat P., McLaughlin J.B., Graham A.L. The inertial lift on a rigid sphere translating in a linear shear flow field // Int. J. Multiphase Flow. 1994. Vol. 20. № 2. P. 339–353. doi: 10.1016/0301-9322(94)90086-8.
- Cherukat P., McLaughlin J.B., Dandy D.S. A computational study of the inertial lift on a sphere in a linear shear flow field // Int. J. Multiphase Flow. 1999. Vol. 25. P. 15–33. doi: 10.1016/S0301-9322(98)00034-2.
- Dandy D.S., Dwye H.A. A sphere in shear flow at finite Reynolds number: effect of shear on particle lift, drag, and heat transfer // J. Fluid Mech. 1990. Vol. 216. P. 381–410. DOI: https://doi.org/10.1017/S0022112090000477.
- Mei R. An approximate expression for the shear lift force on a spherical particle at finite Reynolds number // Int. J. Multiphase Flow. 1992. Vol. 18. № 1. P. 145–147.
- Kurose R., Komori S. Drag and lift forces on a rotating sphere in a linear shear flow // J. Fluid Mech. 1999. Vol. 384. P. 183–206. DOI: https://doi.org/10.1017/S0022112099004164.
- ANSYS ICEM CFD Tutorial Manual . URL: http://www.pdfdrive.com/ansys-icem-cfd-tutorial-manualpdf-d16523808.html.
- ANSYS FLUENT Users Guide . URL: http://www.pdfdrive.com/ansys-fluent-users-guide-portal-de-documentacion-de-software-d13336249.html.
- Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1987. 677 c. URL: http://www.booksshare.net/index.php?author=loycyanskiy-lg&book=1960&category=chem&id1=4.
Дополнительные файлы
