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An immersed boundary method for particle-resolved simulations of arbitrary-shaped rigid particles

Schenk, Maximilian; García-Villalba, Manuel; Dušek, Jan; Uhlmann, Markus ORCID iD icon 1; Moriche, Manuel ORCID iD icon 2
1 Institut für Wasser und Umwelt (IWU), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Hydromechanik (IFH), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

The present work extends the direct-forcing immersed boundary method introduced by García-Villalba et al. (2023), broadening its application from spherical to arbitrarily-shaped particles, while maintaining its capacity to address both neutrally-buoyant and light objects (down to a density ratio of 0.5). The proposed method offers a significant advantage over existing methods regarding its simplicity, in particular for the case of neutrally-buoyant particles. Three test cases from the literature are selected for validation: a neutrally-buoyant prolate spheroid in a shear flow; a settling oblate spheroid; and, finally, a rising oblate spheroid.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000180829
Veröffentlicht am 10.04.2025
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1016/j.ijmultiphaseflow.2025.105200
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Zitationen: 1
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Hydromechanik (IFH)
Institut für Wasser und Umwelt (IWU)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsmonat/-jahr 07.2025
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 0301-9322, 1879-3533
KITopen-ID: 1000180829
Erschienen in International Journal of Multiphase Flow
Verlag Elsevier
Band 188
Seiten 105200
Nachgewiesen in Web of Science
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