Near-wall estimates of the concentration and orientation distribution of a semi-dilute rigid fibre suspension in Poiseuille flow
Notice bibliographique
Résumé
A model is presented to predict the orientation and concentration state of a semi-dilute, rigid fibre suspension in a plane channel flow. A probability distribution function is used to describe the local orientation and concentration states of the suspension and evolves according to a Fokker–Planck equation. The fibres are free to interact with each other hydrodynamically and are modelled using the approach outlined by Folgar & Tucker (J. Reinf. Plast. Comp. vol. 3, 1984, p. 98). Near the channel walls, the no-flux boundary conditions as proposed by Schiek & Shaqfeh (J. Fluid Mech. vol. 296, 1995, p. 271) are applied on the orientation distribution function. With this approach, geometric constraints are used to couple the fibres' rotary motion with their translational motion. This eliminates physically unrealistic orientation states in the near-wall region. The concentration distribution is modelled in a similar manner to that proposed by Ma & Graham (Phys. Fluids vol. 17, 2005, art. 083103). A two-way coupling between the fibre orientation state and the momentum equations of the suspending fluid is considered. Experiments are performed to validate the numerical model by visualizing the motion of tracer fibres in an index-of-refraction matched suspension. The orientation distribution function is determined experimentally based on these observations of fibre motion and a comparison is made with the model predictions. Good agreement is shown particularly near the channel walls. The results indicate that at distances less than one-half of a fibre length from the channel walls, the model accurately predicts the available fibre orientation states and the distribution of fibres amongst these states. The model further predicts a large concentration gradient in this region that is also observed experimentally. The magnitude of the concentration gradient in the near-wall region is shown to increase with increasing fibre concentration.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».