SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

id:"swepub:oai:DiVA.org:kth-266939"
 

Sökning: id:"swepub:oai:DiVA.org:kth-266939" > Numerical study of ...

Numerical study of filament suspensions at finite inertia

Banaei, Arash Alizad (författare)
KTH,SeRC - Swedish e-Science Research Centre,Strömningsmekanik och Teknisk Akustik
Rosti, Marco E. (författare)
KTH,SeRC - Swedish e-Science Research Centre,Strömningsmekanik och Teknisk Akustik
Brandt, Luca (författare)
KTH,SeRC - Swedish e-Science Research Centre,Strömningsmekanik och Teknisk Akustik
 (creator_code:org_t)
2019-11-06
2020
Engelska.
Ingår i: Journal of Fluid Mechanics. - : CAMBRIDGE UNIV PRESS. - 0022-1120 .- 1469-7645. ; 882
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • We present a numerical study on the rheology of semi-dilute and concentrated filament suspensions of different bending stiffness and Reynolds number, with the immersed boundary method used to couple the fluid and solid. The filaments are considered as one-dimensional inextensible slender bodies with fixed aspect ratio, obeying the Euler-Bernoulli beam equation. To understand the global suspension behaviour we relate it to the filament microstructure, deformation and elastic energy and examine the stress budget to quantify the effect of the elastic contribution. At fixed volume fraction, the viscosity of the suspension reduces when decreasing the bending rigidity and grows when increasing the Reynolds number. The change in the relative viscosity is stronger at finite inertia, although still in the laminar flow regime, as considered here. Moreover, we find the first normal stress difference to be positive as in polymeric fluids, and to increase with the Reynolds number; its value has a peak for an intermediate value of the filament bending stiffness. The peak value is found to be proportional to the Reynolds number, moving towards more rigid suspensions at larger inertia. Moreover, the viscosity increases when increasing the filament volume fraction, and the rate of increase of the filament stress with the bending rigidity is stronger at higher Reynolds numbers and reduces with the volume fraction. We show that this behaviour is associated with the formation of a more ordered structure in the flow, where filaments tend to be more aligned and move as a compact aggregate, thus reducing the filament-filament interactions despite their volume fraction increases.

Ämnesord

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Maskinteknik -- Strömningsmekanik och akustik (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Mechanical Engineering -- Fluid Mechanics and Acoustics (hsv//eng)

Nyckelord

suspensions

Publikations- och innehållstyp

ref (ämneskategori)
art (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

Till lärosätets databas

Hitta mer i SwePub

Av författaren/redakt...
Banaei, Arash Al ...
Rosti, Marco E.
Brandt, Luca
Om ämnet
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER
TEKNIK OCH TEKNO ...
och Maskinteknik
och Strömningsmekani ...
Artiklar i publikationen
Journal of Fluid ...
Av lärosätet
Kungliga Tekniska Högskolan

Sök utanför SwePub

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy