Alireza Khodabakhshi & Bernhard Vowinckel: Einfluss von Wandgrenzen auf den Übergang zwischen viskosem und inertialem Regime in Suspensionen

Mithilfe von partikelaufgelösten direkten numerischen Simulationen (pr-DNS) untersuchen wir die Rheologie dichter Suspensionen in einer Zelle mit begrenztem Volumen. Wir reproduzieren den allgemeinen Verlauf des in jüngsten Experimenten beobachteten Übergangs vom viskosen zum trägen Verhalten und erfassen die Abnahme des effektiven Reibungskoeffizienten entlang dieses Übergangs. Durch Variation der Wandrauhigkeit und der Einschränkung zeigen wir, dass die Wandgrenzen die Volumenspannungswerte stark beeinflussen, indem sie die Partikelschichtung und die Vermischung zwischen den Schichten auf der Mikroskala steuern, während der allgemeine Verlauf des Übergangs vom viskosen zum trägen Verhalten konsistent bleibt.