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Oscillatory Dynamics of a Spherical Solid in a Liquid in an Axisymmetric Variable Cross Section Channel

Fluid Dynamics & Materials Processing 2024年第6期20卷 1219-1232页

作者： ivan karpunin Laboratory of Vibrational Hydromechanics Perm State Humanitarian Pedagogical UniversityPerm614990Russia

The dynamics of a solid spherical body in an oscillating liquid flow in a vertical axisymmetric channel of variable cross section is experimentally *** is shown that the oscillating liquid leads to the generation of intense averaged flows in each of the channel *** intensity and direction of these flows depend on the dimensionless oscillating *** the region of studied frequencies,the dynamics of the considered body is examined when the primary vortices emerging in the flow occupy the whole region in each *** a fixed frequency,an increase in the oscillation amplitude leads to a phase-inclusion holding effect,i.e.,the body occupies a quasi-stationary position in one of the cells of the vertical channel,while oscillating around its average *** is also shown that the oscillating motion of a liquid column generates an averaged force acting on the body,the magnitude of which depends on the properties of the body and its position in the *** quasi-stationary position is determined by the relative density and size of the body,as well as the dimensionless *** behavior of the body as a function of the amplitude and frequency of fluid oscillation and relative size is discussed in *** findings may be used in the future to control the position of a phase inclusion and/or to strengthen mass transfer effects in a channel of variable cross section by means of fluid oscillations.

关键词： Phase inclusion axisymmetric channel variable cross section oscillations dimensionless frequency averaged force viscous boundary layer

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