К моделированию задачи осаждения твердой частицы в вязкой несжимаемой жидкости методом гидродинамики сглаженных частиц (SPH)

В работе сформулирована и решена задача определения гидравлической крупности для единичной частицы. Для решения задачи предложена оригинальная разновидность метода сглаженных частиц (SPH), в котором осаждаемая частица оказывает влияние на движение окружающих ее частиц воды, но расчет сил, действующих на частицу (кроме силы, учитывающих эффекты присоединенной массы), выполняется по формулам аналитической механики для материальной точки. Верификация предложенной математической постановки и реализующего ее алгоритма расчета выполнена с использованием открытого авторского кода «SPH_Lab2d». Получены зависимости для гидравлической крупности частицы от ее диаметра для различных случаев дискретизации объема жидкости. Численные результаты демонстрируют хорошую согласованность с экспериментальными данными и известными феноменологическими зависимостями для кварцевого песка.