Role of Flow Inertia in Aggregate Restructuring and Breakage at Finite Reynolds Numbers
Notice bibliographique
Résumé
Forces acting on aggregates depend on their properties, such as size and structure. Breakage rate, stable size, and structure of fractal aggregates in multiphase flows are strongly related to the imposed hydrodynamic forces. While these forces are prevalently viscous for finite Reynolds number conditions, flow inertia cannot be ignored, thereby requiring one to fully resolve the Navier-Stokes equations. To highlight the effect of flow inertia on aggregate evolution, numerical investigation of aggregate evolution in simple shear flow at the finite Reynolds number is conducted. The evolution of aggregates exposed to shear flow is tracked over time. Particle coupling with the flow is resolved with an immersed boundary method, and flow dynamics are solved using a lattice Boltzmann method. Particle dynamics are tracked by a discrete element method, accounting for interactions between primary particles composing the aggregates. Over the range of aggregate-scale Reynolds numbers tested, the breakage rate appears to be governed by the combined effect of momentum diffusion and the ratio of particle interaction forces to the hydrodynamic forces. For higher shear stresses, even when no stable size exists, breakage is not instantaneous because of momentum diffusion kinetics. Simulations with particle interaction forces scaled with the viscous drag, to isolate the effect of finite Reynolds hydrodynamics on aggregate evolution, show that flow inertia at such moderate aggregate Reynolds numbers has no impact on the morphology of nonbreaking aggregates but significantly favors breakage probability. This is a first-of-its-kind study that establishes the role of flow inertia in aggregate evolution. The findings present a novel perspective into breakage kinetics for systems in low but finite Reynolds number conditions.
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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 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».