Correlations for aerodynamic force coefficients of non-spherical particles in compressible flows

Christian Gorges, Victor Chéron, Anjali Chopra, Fabian Denner, Berend van Wachem

Article de revue (2025)

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Résumé

This study presents particle-resolved direct numerical simulations using three-dimensional body-fitted hexahedral meshes to investigate the aerodynamic force and torque coefficients of non-spherical particles in compressible flows. The simulations focus on three particle shapes: a prolate spheroid, an oblate spheroid, and a rod-like particle, across a range of Mach numbers (0.3 to 2.0), angles of attack (0°to 90°), and particle Reynolds numbers (100 to 300). Results show that the particle shape significantly impacts the aerodynamic forces on a particle in a compressible flow, with oblate spheroids exhibiting the highest drag, lift, and torque values. Correlations for these aerodynamic coefficients of the particles in a compressible flow are developed and validated. These correlations advance multiphase flow modelling by improving the accuracy of point-particle simulations for non-spherical particles in compressible flows.

Mots clés

Matériel d'accompagnement:
Organismes subventionnaires:
DFG
Numéro de subvention:
447633787
Adresse URL de PolyPublie:
Titre de la revue :
International Journal of Multiphase Flow ( vol. 184 )
Maison d'édition:
Elsevier
OAI:
oai:publications.polymtl.ca:61939
ORCID
Date du dépôt:
16 janv. 2025 14:22
Dernière modification:
14 oct. 2026 14:22
Citer en APA 7:
Gorges, C., Chéron, V., Chopra, A., Denner, F., & van Wachem, B. (2025). Correlations for aerodynamic force coefficients of non-spherical particles in compressible flows. International Journal of Multiphase Flow, 184, 105111 (20 pages). https://doi.org/10.1016/j.ijmultiphaseflow.2024.105111

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