【摘 要】
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布朗运动一直以来是流固耦合领域的经典问题,其广泛应用于生物及物理领域。本篇文章采用了随机欧拉-拉格朗日方法研究杆状颗粒在流体中的扩散行为,其中粗晶微结构的自由度与连续随机场耦合,以捕获流体动力模式的弛豫和热涨落。利用三维水动力相互作用研究了单根杆和多根杆的扩散特性。分别在不受限空间与受限空间下讨论了这两种情况。对于单根杆,通过与实验结果的比较验证了均方位移的正确性,在实验室框架内,方位角和极角的概
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布朗运动一直以来是流固耦合领域的经典问题,其广泛应用于生物及物理领域。本篇文章采用了随机欧拉-拉格朗日方法研究杆状颗粒在流体中的扩散行为,其中粗晶微结构的自由度与连续随机场耦合,以捕获流体动力模式的弛豫和热涨落。利用三维水动力相互作用研究了单根杆和多根杆的扩散特性。分别在不受限空间与受限空间下讨论了这两种情况。对于单根杆,通过与实验结果的比较验证了均方位移的正确性,在实验室框架内,方位角和极角的概率分布满足高斯分布。用速度自相关函数和方向自相关函数描述了流体动力相互作用对不同长径比的平动扩散系数和转动扩散系数的影响。研究了杆在受限通道中扩散时的壁面效应。单根杆在通道中的位移分布为高斯分布。沿通道宽度变化的均方位移表明,当棒接近通道壁时,棒的扩散速度较慢。我们还发现,增加通道壁或增加棒的长度将有助于向列相有序的形成。
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