Fluid-particle interaction regimes during the evolution of turbidity currents from a coupled LES/DEM model

机械 阻力 涡度 离散元法 物理 Lift(数据挖掘) 粒子(生态学) 压力梯度力 经典力学 沉淀 涡流 地质学 热力学 计算机科学 海洋学 数据挖掘
作者
Jiafeng Xie,Peng Hu,Thomas Pähtz,Zhiguo He,Nian-Sheng Cheng
出处
期刊:Advances in Water Resources [Elsevier BV]
卷期号:163: 104171-104171 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.advwatres.2022.104171
摘要

In this paper, fluid-particle interactions in lock-exchange turbidity currents (TCs) over a flat bed are investigated using a model combining LES and DEM (Large-Eddy Simulation and Discrete Element Method). The reliability of this model is demonstrated via comparing the numerical solutions with measurements of the front positions, fluid velocity profile, and particle concentration profile of lock-exchange TCs. The following physical understandings are obtained. The vorticity field plays an important role for the current evolution by affecting the fluid lift force (i.e., in the direction normal to the fluid-particle slip velocity) acting on the particles. At the very beginning, a longitudinal positive lift force due to strong positive vorticity promotes longitudinal particle transport. Afterwards, the longitudinal lift force decreases and eventually becomes negative, with a magnitude that even exceeds that of the positive longitudinal drag force, because more and more of the settling particles are affected by the negative vorticity near the bottom wall caused by surface friction. Interestingly, in spite of the complex behavior of the fluid-particle interaction forces and their role in TC evolution, only a very small fraction of the initial particle gravitational potential energy is actually transformed into TC kinetic energy (both particle and fluid).

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
刚刚
重要的石头完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
南巷完成签到,获得积分10
3秒前
Eric完成签到,获得积分20
4秒前
lucky完成签到,获得积分10
4秒前
yuyan2001发布了新的文献求助10
4秒前
无情忆秋完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
Jasper应助科研小秦采纳,获得10
5秒前
yj完成签到,获得积分10
5秒前
乔治发布了新的文献求助10
6秒前
谦让的牛排完成签到 ,获得积分10
6秒前
8秒前
SciGPT应助zzzzz采纳,获得10
8秒前
stupid发布了新的文献求助10
9秒前
魏祺翰完成签到 ,获得积分10
9秒前
cdercder应助范米粒采纳,获得10
10秒前
隐形曼青应助Qiaoguliang采纳,获得10
10秒前
xinjiasuki完成签到 ,获得积分10
10秒前
罗毅应助YJ采纳,获得50
12秒前
丘比特应助workhardhuan采纳,获得10
12秒前
搜集达人应助无言采纳,获得10
13秒前
sandy发布了新的文献求助10
14秒前
汉堡包应助3214215采纳,获得50
15秒前
渡人舟应助请叫我女侠采纳,获得10
15秒前
16秒前
16秒前
华子完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
Ran完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
20秒前
帅b发布了新的文献求助10
21秒前
薛定谔的猫完成签到,获得积分10
22秒前
jie发布了新的文献求助10
22秒前
zzzzz发布了新的文献求助10
23秒前
英俊的铭应助科研小秦采纳,获得10
23秒前
天天发布了新的文献求助10
23秒前
Qiaoguliang发布了新的文献求助10
23秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Pediatric Dermoscopy Trichoscopy & Onychoscopy 2030
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7577467
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9157197
关于积分的说明 19590781
捐赠科研通 7161347
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3265351
关于科研通互助平台的介绍 2430297
邀请新用户注册赠送积分活动 2256041