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Korean Journal of Rheology, Vol.8, No.2, 139-146, June, 1996
주기적인 Cellular 유동장내에 놓여진 비대칭형 입자의 운동에 관한 연구
Motions of Asymmetric Particles in A Periodic Cellular Flowfield
초록
2차원 비점성 Euler 방정식의 Stuart 해에 의하여 주어지는 주기적인 유동장, 소위 말하여 Stuart 와동장내에 놓여 있는 아주 작은 비대칭성 입자의 다양한 부력 변수에 따른 침강운동을 고찰하였다. 본 연구에서 사용한 수치방법은 매질의 준정적인 Stokes방정식과 입자의 평형방정식을 연계하였다. 다양한 초기 배향각, 또는 형상비에 따른 궤적이나 각변화를 예측하기 위하여 힘과 토오크 관계식을 입자의 운동방정식에 적용하였으며, 4차 Runge-Kutta방정식을 이용하여 입자의 운동을 규명하였다.
The gravitational settling of a small asymmetric particle in a two-dimensional periodic flow given by Stuart solution of the inviscid Euler equations, the so-called Stuart vortex flow field, is investigated with various buoyancy parameters. The numerical sheme used in this study couples the quasi-static Stokes equations for the fluid with the equilibrium equations for the particles. The force and torque expressions are used in the equations of motion of the particle, to predict the trajectory and orientation histories for a variety of initial orientations and length-to-diameter ratios. The equations of these dynamical systems are solved by using the fourth-order Runge-Kutta scheme.
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