清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

A pairwise hydrodynamic theory for flow-induced particle transport in shear and pressure-driven flows

Hagen-Poiseuille方程 物理 机械 剪切流 剪切速率 粒子(生态学) 经典力学 流量(数学) 热力学 流变学 海洋学 地质学
作者
Rodrigo B. Rebouças,Alexander Z. Zinchenko,Michael Loewenberg
出处
期刊:Journal of Fluid Mechanics [Cambridge University Press]
卷期号:952 被引量:2
标识
DOI:10.1017/jfm.2022.786
摘要

An exact pairwise hydrodynamic theory is developed for the flow-induced spatial distribution of particles in dilute polydisperse suspensions undergoing two-dimensional unidirectional flows, including shear and planar Poiseuille flows. Coupled diffusive fluxes and a drift velocity are extracted from a Boltzmann-like master equation. A boundary layer is predicted in regions where the shear rate vanishes with thickness set by the radii of the upstream collision cross-sections for pair interactions. An analysis of this region yields linearly vanishing drift velocities and non-vanishing diffusivities where the shear rate vanishes, thus circumventing the source of the singular particle distribution predicted by the usual models. Outside of the boundary layer, a power-law particle distribution is predicted with exponent equal to minus half the exponent of the local shear rate. Trajectories for particles with symmetry-breaking contact interactions (e.g. rough particles, permeable particles, emulsion drops) are analytically integrated to yield particle displacements given by quadratures of hard-sphere (or spherical drop) mobility functions. Using this analysis, stationary particle distributions are obtained for suspensions in Poiseuille flow. The scale for the particle distribution in monodisperse suspensions is set by the collision cross-section of the particles but its shape is almost universal. Results for polydisperse suspensions show size segregation in the central boundary layer with enrichment of smaller particles. Particle densities at the centreline scale approximately with the inverse square root of particle size. A superposition approximation reliably predicts the exact results over a broad range of parameters. The predictions agree with experiments in suspensions up to approximately 20 % volume fraction without fitting parameters.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
醉熏的千柳完成签到 ,获得积分10
2秒前
浪麻麻完成签到 ,获得积分10
4秒前
浪麻麻完成签到 ,获得积分10
4秒前
奥利奥利奥完成签到 ,获得积分10
10秒前
追梦完成签到,获得积分10
13秒前
潇洒的语蝶完成签到 ,获得积分10
16秒前
Accept完成签到 ,获得积分10
32秒前
深情安青应助唠叨的若男采纳,获得10
32秒前
41秒前
45秒前
秋迎夏完成签到,获得积分10
47秒前
不知道完成签到,获得积分10
52秒前
蔡勇强完成签到 ,获得积分10
59秒前
ceeray23应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
ceeray23应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
迈克老狼完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高贵的晓筠完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
jibenkun完成签到,获得积分10
1分钟前
tangchao完成签到,获得积分10
1分钟前
研友_57A445完成签到 ,获得积分0
1分钟前
优秀的尔风完成签到,获得积分10
1分钟前
刻苦的新烟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小嚣张完成签到,获得积分10
1分钟前
hi完成签到 ,获得积分10
1分钟前
changfox完成签到,获得积分10
1分钟前
不再挨训完成签到 ,获得积分10
1分钟前
serenity711完成签到 ,获得积分10
1分钟前
平凡世界完成签到 ,获得积分10
1分钟前
airtermis完成签到 ,获得积分10
1分钟前
2分钟前
肖果完成签到 ,获得积分10
2分钟前
小小完成签到 ,获得积分10
2分钟前
淡然一德完成签到,获得积分10
2分钟前
keyan完成签到 ,获得积分10
2分钟前
嗯嗯嗯哦哦哦完成签到 ,获得积分10
2分钟前
yellowonion完成签到 ,获得积分10
2分钟前
跳跃的鹏飞完成签到 ,获得积分10
2分钟前
大猪完成签到 ,获得积分10
2分钟前
4652376完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
Residual Stress Measurement by X-Ray Diffraction, 2003 Edition HS-784/2003 588
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3949990
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3495278
关于积分的说明 11076054
捐赠科研通 3225837
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1783291
邀请新用户注册赠送积分活动 867584
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 800839