Evolution of Rayleigh−Taylor instability at the interface between a granular suspension and a clear fluid
Notice bibliographique
Résumé
We report the characteristics of Rayleigh–Taylor instabilities (RTI) occurring at the interface between a suspension of granular particles and a clear fluid. The time evolution of these instabilities is studied numerically using coupled lattice Boltzmann and discrete element methods with a focus on the overall growth rate (σ¯) of the instabilities and their average wave number (k¯). Special attention is paid to the effects of two parameters, the solid fraction (0.10≤ϕ0≤0.40) of the granular suspension and the solid-to-fluid density ratio (1.5≤R≤2.7). Perturbations at the interface are observed to undergo a period of linear growth, the duration of which decreases with ϕ0 and scales with the particle shear time d/w∞, where d is the particle diameter and w∞ is the terminal velocity. For ϕ0>0.10, the transition from linear to nonlinear growth occurs when the characteristic steepness of the perturbations is around 29%. At this transition, the average wave number is approximately 0.67d−1 for ϕ0>0.10 and appears independent of R. For a given ϕ0, the growth rate is found to be inversely proportional to the particle shear time, i.e., σ¯∝(d/w∞)−1; at a given R, σ¯ increases monotonically with ϕ0, largely consistent with a linear stability analysis (LSA) in which the granular suspension is approximated as a continuum. These results reveal the relevance of the timescale d/w∞ to the evolution of interfacial granular RTI, highlight the various effects of ϕ0 and R on these instabilities, and demonstrate modest applicability of the continuum-based LSA for the particle-laden problem.
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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) | 0,000 | 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 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».