基于郎之万方程和LBM的Janus颗粒自驱运动模拟
Release time:2024-08-09
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- Affiliation of Author(s):
- 建筑设备科学与工程学院
- Journal:
- 水动力学研究与进展(A辑)
- Key Words:
- 布朗运动;格子Boltzmann方法;Janus粒子;自驱动;
- Abstract:
- Janus颗粒由于本身的自驱动特性在生物能源医药等领域具有广阔的应用前景,然而其自驱动特性研究目前还不完善。该文基于格子Boltzmann方法(LBM)和郎之万方程,结合反弹边界格式建立了模拟球形Janus颗粒自驱动的动力学模型,利用爱因斯坦关系式对运动方程中的布朗力进行修正,相对于涨落LBM大幅降低了计算量,提高了计算效率。通过模拟2μm球形Janus颗粒的自驱运动并与实验结果对比得出,采用该方法模拟所得颗粒运动特性与实验相符,验证了该方法的可行性与准确性。通过在特定情况下扩散系数与扩散泳力的关系图与实验结果的对比,可得出不同燃料浓度作用下Janus颗粒受到扩散泳力的大小,为后续实验和数值模拟工作的展开提供了有力的支撑。
- Co-author:
- 周敏
- First Author:
- chenli,cuihaihang
- Indexed by:
- Journal paper
- Correspondence Author:
- 张焱
- Volume:
- 中文核心期刊:237-246,10
- ISSN No.:
- 1000-4874
- Translation or Not:
- no
- Date of Publication:
- 2017-03-30
- Pre One:基于移动网格的超滤膜污染物截留过程的动态数值模拟
- Next One:自驱动Janus微球近壁运动特性实验与数值模拟研究