Dynamics and wall collision of inertial particles in a solid–liquid turbulent channel flow
Notice bibliographique
Résumé
The dynamics and wall collision of inertial particles were investigated in non-isotropic turbulence of a horizontal liquid channel flow. The inertial particles were $125~\unicode[STIX]{x03BC}\text{m}$ glass beads at a volumetric concentration of 0.03 %. The bead-laden flow and the unladen base case had the same volumetric flow rates, with a shear Reynolds number, $Re_{\unicode[STIX]{x1D70F}}$ , of the unladen flow equal to 410 based on the half-channel height and friction velocity. Lagrangian measurements of three-dimensional trajectories of both fluid tracers and glass beads were obtained using time-resolved particle tracking velocimetry based on the shake-the-box algorithm of Schanz et al. (Exp. Fluids, vol. 57, no. 5, 2016, pp. 1–27). The analysis showed that on average the near-wall glass beads decelerate in the streamwise direction, while farther away from the wall, the streamwise acceleration of the glass beads became positive. The ejection motions provided a local maximum streamwise acceleration above the buffer layer by transporting glass beads to high velocity layers and exposing them to a high drag force in the streamwise direction. Conversely, the sweep motion made the maximum contribution to the average streamwise deceleration of glass beads in the near-wall region. The wall-normal acceleration of the beads was positive in the vicinity of the wall, and it became negative farther from the wall. The investigation showed that the glass beads with sweeping motion had the maximum momentum, streamwise deceleration, and wall-normal acceleration among all the beads close to the wall and these values increased with increasing their trajectory angle. The investigation of the beads that collided with the wall showed that those with shallow impact angles (less than $1.5^{\circ }$ ) typically slide along the wall. The sliding beads had a small streamwise momentum exchange of ${\sim}5\,\%$ during these events. The duration of their sliding motion could be as much as five times the inner time scale of the unladen flow. The wall-normal velocity of these beads after sliding was greater than their wall-normal velocity before sliding, and was associated with the rotation induced lift force. Beads with impact angles greater than $1.5^{\circ }$ had shorter interaction times with the wall and smaller streamwise and wall-normal restitution ratios.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».