Analyse directe des suspensions particulaires avec inertie en utilisant l'équation de Boltzmann discrète

Une méthode de calcul efficace et robuste, basée sur la méthode de Boltzmann sur réseau, est présentée pour l'analyse des particules solides imperméables suspendues dans un fluide avec inertie. Contrairement aux approches précédentes par Boltzmann sur réseau, la méthode actuelle peut être utilisée pour tout rapport de densité solide à fluide. Les détails de la technique numérique et de la mise en œuvre des conditions aux limites sont présentés. L'exactitude et la robustesse de la méthode sont démontrées par la simulation de l'écoulement autour d'un cylindre circulaire dans un canal bidimensionnel, d'un cylindre circulaire dans un écoulement de cisaillement simple, de la sédimentation d'un cylindre circulaire dans un canal bidimensionnel, et de la sédimentation d'une sphère dans un canal tridimensionnel. Avec un rapport de densité solide à fluide proche de un, de nouveaux résultats d'analyses computationnelles bidimensionnelles et tridimensionnelles de la dynamique d'une ellipse et d'un ellipsoïde dans un écoulement de cisaillement simple, ainsi que des résultats bidimensionnels et tridimensionnels pour des ellipses en sédimentation et des sphéroïdes prolatés, sont présentés.