شبیه سازی مستقیم عددی جریان آشفته‌ی حاوی ذرات با شرط مرزی چسبش لغزش مخلوط روی ذرات

در این پژوهش، جریان آشفته‌ی حاوی ذرات در یک مکعب با شرط مرزی دوره‌یی و اعمال شرط مرزی چسبش- لغزش مخلوط روی ذرات بررسی شده است. میدان جریان سیال با شبیه‌سازی مستقیم عددی معادلات ناویرٓ استوکس حل شده است و برای به‌دست‌آوردن میدان جریان آشفته‌ی اجباری از بارگذاری خطی استفاده شده است. معادله‌ی حاکم بر ذرات، معادله‌ی مکسی- رایلی است و حل عددی آن با در نظر گرفتن شرط مرزی چسبش- لغزش مخلوط روی ذرات ارائه شده است. در سمت راست معادله‌ی مکسی- رایلی نیروهای وارد بر هر ذره وجود دارد که در این پژوهش، با استفاده از حل تحلیلی جریان خزشی روی یک ذره‌ی کروی با شرط مرزی چسبش- لغزش مخلوط، رابطه‌یی برای محاسبه‌ی نیروی مقاومت واردشده از طرف سیال به‌ذره به‌دست آمده و در کد d‌n‌s اعمال شده است. ابر ذرات در این جریان متشکل از 100هزار ذره است که نتایج برای عدد استوکس s‌t=1 و اعداد تروستل مختلف نمایش داده شده است. همچنین با بررسی رفتار ذرات در نزدیکی گردابه‌ها مشاهده شده است که با کاهش لغزش و در اعداد تروستل پایین، با کاهش اثر سیال بر ذرات، ذرات با سرعت بیشتری به بیرون از گردابه‌ها پرتاب می‌شوند.