- PII
- S0044466925010102-1
- DOI
- 10.31857/S0044466925010102
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume 65 / Issue number 1
- Pages
- 110-119
- Abstract
- The problem on the flow of an ideal fluid along a flat surface in the presence of a fixed granular layer on it in the form of a semi-infinite step of finite thickness consisting of an infinite number of identical spherical granules statistically uniformly distributed in the layer is considered. The problem is solved based on using the previously developed method of the self-consistent field, which allows studying the effects of hydrodynamic interaction of a large number of spherical particles in flows of an ideal fluid, including in the presence of external boundaries, and obtaining the averaged dynamic characteristics of such flows. In the first approximation in the volume fraction of granules in a layer, an analytical function is obtained that describes the averaged velocity field of the fluid both inside and outside this layer.
- Keywords
- гидродинамическое взаимодействие неподвижный зернистый слой идеальная жидкость потенциальное течение метод самосогласованного поля
- Date of publication
- 17.09.2025
- Year of publication
- 2025
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 23
References
- 1. Cunningham E. On the velocity of steady fall of spherical particles through fluid medium // Proc. Roy. Soc. (London). 1910. Ser. A. V. 83. P. 357–365. https://doi.org/10.1098/rspa.1910.0024
- 2. Zuber N. On the dispersed two-phase flow in the laminar flow regime // Chem. Eng. Sci. 1964. V. 19. Issue 11. P. 897–917. https://doi.org/10.1016/0009-2509 (64)85067-3
- 3. Хаппель Дж., Бреннер Г. Гидродинамика при малых числах Рейнольдса. М.: Мир. 1976.
- 4. Wijngaarden L., Jeffrey D.J. Hydrodynamic interaction between gas bubbles in liquid // J. Fluid Mech. 1976. V. 77. Issue 1. P. 27–44. https://doi.org/10.1017/S0022112076001110
- 5. Felderhof B.U. Virtual mass and drag in two-phase flow // J. Fluid Mech. 1991. V. 225. P. 177–196. https://doi.org/10.1017/S002211209100201X
- 6. Batchelor G.K. Sedimentation in a dilute dispersion of spheres // J. Fluid Mech. 1972. V. 52. Issue 2. P. 245–268. https://doi.org/10.1017/S0022112072001399
- 7. Beenakker C.W.J., Mazur P. Is sedimentation container-shape dependent? // Phys. Fluids. 1985. V. 28. Issue 11. P. 3203–3206. https://doi.org/10.1063/1.865367
- 8. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. Т. 1. М.: Наука. 1987.
- 9. Osiptsov A. N. Lagrangian modelling of dust admixture in gas flows // Astrophysics and Space Science. 2000. V. 274. P. 377–386. https://doi.org/10.1023/A:1026557603451
- 10. Ge W., Wang L., Xu J., Chen F., Zhou G., Lu L., Chang Q., Li J. Discrete simulation of granular and particle-fluid flows: from fundamental study to engineering application // Reviews in Chemical Engineering. 2017. V. 33. No. 6. P. 551–623. https://doi.org/10.1515/revce-2015-0079
- 11. Bettega R., Correa R.G., Freire J.T. Velocity profile in fixed beds: A study on the representativeness of the experimental measurement of downstream flow characteristics // Drying Technology. 2007. V. 25. Issue 7–8. P. 1175–1183. https://doi.org/10.1080/07373930701438519
- 12. Chauchat J., Medale M. A three-dimensional numerical model for incompressible two-phase flow of a granular bed submitted to a laminar shearing flow // Comput. Methods Appl. Mech. Engrg. 2010. V. 199. Issue 9–12. P. 439–449. https://doi.org/10.1016/j.cma.2009.07.007
- 13. Freund H., Zeiser T., Huber F., Klemm E., Brenner G., Durst F., Emig G. Numerical simulations of single-phase reacting flows in randomly packed fixed-bed reactors and experimental validation // Chem. Eng. Sci. 2003. V. 58. Issue 3–6. P. 903–910. https://doi.org/10.1016/S0009-2509 (02)00622-X
- 14. Ouriemi M., Aussilous P., Guazzelli E. Sediment dynamics. Part 1. Bed-load transport by laminar shearing flows // J. Fluid Mech. 2009. V. 636. P. 295–319. https://doi.org/10.1017/S0022112009007915
- 15. Михайленко К.И., Кулешов В.С. Математическое моделирование скоростной неравномерности потока газа за пористой преградой // Вычисл. технологии. 2015. Т. 20.№6. С. 46–58.
- 16. Струминский В.В., Гуськов О.Б., Корольков Г.А. Гидродинамическое взаимодействие частиц в потенциальных потоках идеальной жидкости // Докл. АН СССР. 1986. Т. 290.№4. С. 820–824.
- 17. Гуськов О.Б., Бошенятов Б.В. Гидродинамическое взаимодействие сферических частиц в потоке невязкой жидкости // Докл. АН. 2011. Т. 438.№5. С. 626–628.
- 18. Гуськов О.Б. О присоединенной массе тела, движущегося в суспензии сферических частиц // Докл. АН. 2012. Т. 442.№1. С. 50–53.
- 19. Гуськов О.Б. Присоединенная масса сферы в суспензии сферических частиц // ПММ. 2012. Т. 76. Вып. 1. С. 134–139.
- 20. Гуськов О.Б. О движении кластера сферических частиц в идеальной жидкости // ПММ. 2014. Т. 78. Вып. 2. С. 186–193.
- 21. Гуськов О.Б. О присоединенной массе шероховатой сферы // ПММ. 2017. Т. 81. Вып. 4. С. 471–482.
- 22. Гуськов О.Б.Течение идеальной жидкости сквозь стационарный зернистый слой при наличии плоской стенки // Докл. АН. 2020. Т. 491.№1. С. 37–43.
- 23. Гуськов О.Б. Течение идеальной жидкости в пристенном стационарном зернистом слое конечной толщины. // Сб. трудов 9-й Всерос. научной конференции с международным участием им. И.Ф. Образцова и Ю.Г. Яновского “Механика композиционных материалов и конструкций, сложных и гетерогенных сред”. 19–21 ноября 2019 г. Москва. С. 74–81. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41914494
- 24. Бошенятов Б.В. K теории электро- и теплопроводности пузырьковых газожидкостных сред // Докл. АН. 2014. T. 459.№6. С. 693–695.
- 25. Бошенятов Б.В. К расчету эффективных коэффициентов переноса в монодисперсных суспензиях сферических частиц // Письма в ЖТФ. 2015. Т. 41. Вып. 3. С. 67–73.
- 26. Бошенятов Б.В. Роль взаимодействия частиц в кластерной модели теплопроводности наножидкости // Письма в ЖТФ. 2018. Т. 44. Вып. 3. С. 17–24.
