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Numerical calculation of wall effect and ‘backflow’ on the Stokes force

✍ Scribed by Thierry Godin; M'hamed Bouzidi; Pierre Lallemand; Abdelhak Ambari


Publisher
Elsevier Science
Year
2002
Tongue
French
Weight
107 KB
Volume
330
Category
Article
ISSN
1631-0721

No coin nor oath required. For personal study only.

✦ Synopsis


We give numerical results on the modification of the drag force F x exerted on a sphere positioned eccentrically and moving at very low Reynolds number, at constant velocity within and along a cylindrical tube. The numerical results computed by Lattice-Boltzmann method or by finite volume formulation are in good agreement with the experimental results obtained by Ambari et al. (J. Fluid Mech. 149 (1984) 235-253). In particular, they confirm the existence of a minimum of the force F x away from the axis of the cylinder and a sharp increase when the sphere approaches the sidewall. To cite this article: T. Godin et al., C. R. Mecanique 330 (2002) 837-842.  2002 Académie des sciences/Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS fluid mechanic / Stokes flow / hydrodynamic interactions / backflow / suspension Calcul numérique sur l'effet de paroi et du "backflow" sur la force de Stokes Résumé Nous présentons des résultats numériques sur la modification de la force de Stokes subie par une sphère se déplaçant à très faible nombre de Reynolds, dans un tube rempli d'un fluide newtonien. Les résultats numériques ont été obtenus par une technique de Boltzmann sur réseau et par une méthode des volumes finis. L'ensemble des résultats complète ceux obtenus expérimentalement par Ambari et al. (J. Fluid Mech. 149 (1984) 235-253). Ils confirment l'existence d'un minimum de la force subie par cette sphère en dehors de l'axe du tube et une forte augmentation quand celle-ci se déplace au voisinage des parois. Pour citer cet article : T. Godin et al., C. R. Mecanique 330 (2002) 837-842.  2002 Académie des sciences/Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS mécanique des fluides / écoulement de Stokes / interactions hydrodynamiques / backflow / suspension

Version française abrégée

Dans le cadre de l'étude des interactions hydrodynamiques en situation confinée, nous avons analysé numériquement les modifications de la force de Stokes subie par une sphère de rayon a se déplaçant à


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