Effect of confinement in wall-bounded non-colloidal suspensions
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Notice bibliographique
Résumé
This paper presents three-dimensional numerical simulations of non-colloidal dense suspensions in a wall-bounded shear flow at zero Reynolds number. Simulations rely on a fictitious domain method with a detailed modelling of particle–particle and wall–particle lubrication forces, as well as contact forces including particle roughness and friction. This study emphasizes the effect of walls on the structure, velocity and rheology of a moderately confined suspension (channel gap to particle radius ratio of 20) for a volume fraction range $0.1\leqslant {\it\phi}\leqslant 0.5$ . The wall region shows particle layers with a hexagonal structure. The size of this layered zone depends on volume fraction and is only weakly affected by friction. This structure implies a wall slip which is in good accordance with empirical models. Simulations show that this wall slip can be mitigated by reducing particle roughness. For ${\it\phi}\lessapprox 0.4$ , wall-induced layering has a moderate impact on the viscosity and second normal stress difference $N_{2}$ . Conversely, it significantly alters the first normal stress difference $N_{1}$ and can result in positive $N_{1}$ , in better agreement with some experiments. Friction enhances this effect, which is shown to be due to a substantial decrease in the contact normal stress $|{\it\Sigma}_{xx}^{c}|$ (where $x$ is the velocity direction) because of particle layering in the wall region.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 découle