Mathematical modelling of the spherical particle motion along an inclined surface in the shear flow | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2018. № 52. DOI: 10.17223/19988621/52/8

Mathematical modelling of the spherical particle motion along an inclined surface in the shear flow

In this paper, the motion of a spherical particle along an inclined surface in the shear flow is studied. Different modes of the particle motion in the flow such as rolling, slipping, and sliding are analyzed. Investigation results show that the velocity of particle center of mass increases with an increase in particle diameter and the particle velocity becomes stationary rapidly. Variation in the angular velocity is characterized by an abrupt increase at the initial time instant which is followed by the particle rolling at a constant angular velocity. Initially, the motion of small particles is characterized by rolling without sliding but then it transfers into a slip mode.

Download file

Counter downloads: 251

Keywords

механика жидкости, дисперсная фаза, суспензии, качение, скольжение, fluid mechanics, dispersed phase, suspension, rolling, sliding

Authors

Name	Organization	E-mail
Matvienko Oleg V.	Tomsk State University; Tomsk State University of Architecture and Building	matvolegv@mail.ru
Andropova Antonina O.	Tomsk State University	a.o.andropova@gmail.com
Andriasyan Alina V.	Tomsk State University of Architecture and Building	alina-andriasyan@yandex.ru
Mamadraimova Nazira A.	Tomsk State University of Architecture and Building	mamadraimova96@mail.ru

Всего: 4

References

Crowe C., Sommerfeld M., Tsuji Ya. Multiphase Flows with Droplets and Particles. N.Y.: CRC Press, 1998. 472 p.

Кутепов A.M., Полянин Л.Д., Запрянов З.Д. и др. Химическая гидродинамнка: справочное пособие. М.: Бюро Квантум. 1996. 336 c.

Островский Г.М. Прикладная механика неоднородных сред. СПб.: Наука, 2000. 359 с.

Матвиенко О.В., Евтюшкин Е.В. Математическое исследование сепарации дисперсной фазы в гидроциклоне при очистке вязкопластических буровых растворов // Инженерно-физический журнал. 2011. Т. 84. № 2. С. 230-238.

Фукс Н.А. Механика аэрозолей. М.: Изд-во Академии наук СССР, 1955. 351 с. -0.005 -0.010

Архипов В.А., Усанина А.С. Режимы осаждения консолидированной системы твердых сферических частиц // Изв. РАН. Механика жидкости и газа. 2017. № 5. С. 74-85.

Архипов В.А., Усанина А.С. Гравитационное осаждение совокупности твердых сферических частиц в режиме частично продуваемого облака // Инженерно-физический журнал. 2017. Т. 90. № 5. С. 1118-1125

Матвиенко О.В., Андропова А.О. Исследование движения частицы в потоке жидкости вблизи подвижной стенки // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2015. № 4. С. 85-92.

Gondret P., Lance M., Petit L. Bouncing motion of spherical particles in fluids // Physics of fluids. V. 14. No. 2. 2002. P. 643-652.

Матвиенко О.В., Данейко А.М. Исследование ударного взаимодействия частиц в потоке // Изв. вузов. Физика. 2013. Т. 56. № 9/3. С. 190-192.

Feuillebois F., Gensdarmes F., Mana Z., et al. Three-dimensional motion of particles in a shear flow near a rough wall // Journal of Aerosol Science. 2016. V. 96. P. 69-95.

Базилевский А.В., Рожков А.Н. Движение сферы по наклонной плоскости в потоке вязкой жидкости // Изв. РАН. Механика жидкости и газа. 2009. № 4. С. 100-112.

Матвиенко О.В., Евтюшкин Е.В. Теоретическое исследование процесса очистки загрязненной нефтью почвы в гидроциклонных аппаратах // Инженерно-физический журнал. 2007. Т. 80. № 3. С. 72-80.

Матвиенко О.В., Дик И.Г. Численное исследование сепарационных характеристик гидроциклона при различных режимах загрузки твердой фазы // Теоретические основы химической технологии. 2006. Т. 40. № 2. С. 216 -221.

Happel J., Brenner H. Low Reynolds number hydrodynamics: with special applications to particulate media. Prentice-Hall, 1965.

Матвиенко О.В., Андропова А.О., Агафонцева М.В. Исследование влияния режимов истечения из гидроциклона на его сепарационные характеристики // Инженерно-физический журнал. 2014. Т. 87. № 1. С. 23-34.

Rubinow S.I., Keller J.B. The transverse force on spinning sphere moving in a viscous fluid // J. of Fluid Mech. 1961. V. 11. Iss. 3. P. 447-459.

Clift R., Grace J.R., Weber M.E. Bubbles, drops and particles. N.Y.: Academ Press, 1978. 380 p.

Беркович И.И., Громаковский Д.Г. Трибология. Физические основы, механика и технические приложения: учебник для вузов. Самара: Самарский гос. техн. ун-т, 2000. 268 с.

Bottner C.U., Sommerfeld M. Numerical calculation of powder painting using the Euler/Lagrange approach Powder Technology. 2002. V. 125. P. 206-216.