| 基于IS–FEM的颗粒曳力系数计算与试验验证 |
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| 引用本文： | 苏杰,周长江,姜琛.基于IS–FEM的颗粒曳力系数计算与试验验证[J].力学与实践,2023(1):119-129. |
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| 作者姓名： | 苏杰 周长江 姜琛 |
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| 作者单位： | 1. 湖南大学汽车车身先进设计与制造国家重点实验室;2. 中南大学轨道交通安全教育部重点实验室 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(52075153,12002395)；;湖南省重点研发基金(2020WK2032)资助项目； |
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| 摘 要： | 基于浸没光滑有限元模型（immersed smooth finite element model,IS–FEM），计算球形与非球形颗粒曳力系数。设计颗粒曳力图像测量试验，验证IS–FEM模拟精度。颗粒相的运动行为基于连续介质理论的光滑有限元法求解；流体控制方程通过特征分解的半隐式有限元法求解；颗粒与流体相通过非贴体网格交换数据。结果表明，球形颗粒流场特征对称分布，非球形颗粒稳定沉降时长轴与重力方向垂直。不同雷诺数下球形颗粒的曳力系数计算值与Stokes曳力系数一致，非球形颗粒曳力系数高于等效球形颗粒，IS–FEM计算值与沉降试验吻合良好。
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| 关 键 词： | 曳力系数 浸没光滑有限元法 颗粒沉降 图像处理 |
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