Experimental and theoretical investigation of the Magnus force acting on the solid particle in fluid
Project goals
The Magnus force plays an important role in translational movement with simultaneous rotation of solid particles in fluid; it causes the particle lateral movement normal to particle translational direction. Since accuracy of the available relationships for Magnus force is in some cases insufficient for numerical simulation (e.g. for particle saltation), the particle movement will be studied theoretically and experimentally to determine the effect of translational and rotational particle movements (expressed as particle Reynolds number and rotational particle Reynolds number) on dimensionless drag force, rotational drag force and Magnus force coefficient, respectively, for spherical particle with smooth or rough surface and also for ellipsoidal particle. Aim of the project is development of a new mathematical model and numerical simulation of the Magnus force, put together and experimentally verified relationships for the both drag coefficients of particle and Magnus force coefficient.
Keywords
Magnus forcespherical particleellipsoidal particleparticle drag coefficientmathematical modellingnumerical simulationexperimental verification
Public support
Provider
Academy of Sciences of the Czech Republic
Programme
Grants of distinctly investigative character focused on the sphere of research pursued at present particularly in the Academy of Sciences of the Czech Republic
Call for proposals
Výzkumné granty 6 (SAV02006-A)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
IAA200600603
Alternative language
Project name in Czech
Experimentální a teoretický výzkum Magnusovy síly působící na pevnou částici v tekutině
Annotation in Czech
Při pohybu rotující částice pohybující se v tekutině hraje významnou roli Magnusova síla, která působí na částici kolmo směrem k jejímu translačnímu pohybu. Přesnost dostupných popisů Magnusovy síly v některých oblastech (např. pro saltační pohyb částicev korytě) je nedostatečná pro numerické simulování. Proto bude pohyb částice studován teoreticky i experimentálně a určen vliv parametrů translačního i rotačního pohybu částice (vyjádřený pomocí Reynoldsova čísla částice a rotačního Reynoldsova čísla částice) na součinitele odporu částice proti translačnímu i proti rotačnímu pohybu a součinitele Magnusovy síly pro hladkou i drsnou kulovitou a elipsoidní částici. Cílem projektu je sestavit matematický model a provést numerickou simulaci Magnusovy síly,sestavit vztahy pro součinitele odporu částice a experimentálně je verifikovat. Tím bude dosažena dostatečná přesnost těchto závislostí, aby mohly být použity pro modelování saltačního pohybu částice v kanále s drsným dnem.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
Mathematical and numerical models of translational movement of rotating sphere and spheroid were developed and experimentally verified. Dimensionless drag force, torque moment and Magnus force coefficients suitable for two-phase modelling were determined
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2006
Realization period - end
Dec 31, 2010
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Mar 9, 2010
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP11-AV0-IA-U/02:2
Data delivery date
Jun 28, 2013
Finance
Total approved costs
2,737 thou. CZK
Public financial support
2,737 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
2 737 CZK thou.
Public support
2 737 CZK thou.
0%
Provider
Academy of Sciences of the Czech Republic
CEP
BK - Liquid mechanics
Solution period
01. 01. 2006 - 31. 12. 2010