二成分剛体球混合物に対する運動論に基づく双曲型二流体モデル【JST・京大機械翻訳】

Fox Rodney O.; Fox Rodney O.

文献

J-GLOBAL ID：201902256193891549 整理番号：19A2605664

二成分剛体球混合物に対する運動論に基づく双曲型二流体モデル【JST・京大機械翻訳】

A kinetic-based hyperbolic two-fluid model for binary hard-sphere mixtures

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資料名：
巻： 877 ページ： 282-329 発行年： 2019年
JST資料番号： C0290A ISSN： 0022-1120 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

剛体球から成る二粒子系に対する結合Boltzmann-Enskog(BE)運動方程式から出発して,二成分,剛体球混合物に対する双曲二流体モデルを,各相に対する分離平均速度とエネルギーを用いて導いた。空間輸送に加えて,BE運動方程式は,弾性剛体球衝突モデルを用いて粒子-粒子衝突を説明し,空間勾配(例えば揚力)を含む他の力と同様に,各相における圧力の空間勾配によるArchimedes(浮力)力を説明した。誘導において,与えられた相の粒子は同一の質量と体積を有し,内部自由度(すなわち,粒子は断熱性)を持たない。一つの相の粒子直径が固定相密度でゼロになるような限界において,剛体球流体の相が得られるので,流体粒子の数は無限になる傾向がある。二つのBE運動方程式から生じるモーメント系は,異方性Gauss閉包を導入することにより二次で閉じられる。したがって,二成分の剛体球混合物に対する結果としての二流体モデルは,質量[数式:原文を参照]に対する輸送方程式の(各相[数式:原文を参照]に対して),平均運動量[数式:原文を参照]([数式:原文を参照]は速度),対称,二次,運動エネルギーテンソル[数式:原文を参照]である。変動エネルギーテンソル[数式:原文を参照]のトレースは,[数式:原文を参照]が相温度(または粒状温度)である[数式:原文を参照]である。したがって,[数式:原文を参照]は全運動エネルギーであり,その和はシステムの全運動エネルギー,保存量である。解析から,BE有限サイズ補正は,平均滑り速度[数式:原文を参照]に依存する正確な位相圧力(または応力)テンソル,ならびに両方の相に対する相温度を導くことが分かった。また,これらの圧力テンソルは,平均流体速度勾配による流体圧縮性と揚力による抗力の寄与と同様に,アルキメデス力を生成する平均運動量方程式における運動量交換項にも現れる。閉じたBEエネルギー束テンソルは,平均滑り速度に類似の依存性を示した。一次元モデルからの磁束行列の特性多項式を記号的に計算し,5つのパラメータに依存する:粒子体積分率[数式:原文を参照],[数式:原文を参照],相密度比[数式:原文を参照],相温度比[数式:原文を参照]および平均滑りMach数[数式:原文を参照]。Sturmの定理を特性多項式に適用することにより,モデルがこれらのパラメータの広い範囲,特に物理的に最も関連する値に対して双曲線であることを実証した。Please refer to the publisher for the copyright holders. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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著者キーワード (2件)： ,

不均質流 , 層流,乱流,境界層 , 物体の周りの流れ

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