Drag force on isolated axisymmetric particles in stokes flow

Authors

  • B. D. Bowen,

    1. Department of Chemical Engineering, University of British Columbia, Vancouver, B. C.
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  • J. H. Masliyah

    1. Department of Chemical Engineering, University of British Columbia, Vancouver, B. C.
    Current affiliation:
    1. Department of Chemistry and Chemical Engineering, University of Saskatchewan, Saskatoon, Saskatchewan
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Abstract

An approximate solution to the equation of motion governing Stokes flow past a number of isolated closed bodies of revolution is obtained by the least squares fitting of a truncated series expression for the stream function to known boundary conditions. The solution yields a reasonably accurate (±5%) estimate for the Stokes resistance on body shapes, such as cylinders and cones, for which analytic solutions are exceedingly difficult. The computed drag values were applied in determining the limitations of the various empirical expressions used to predict the drag resistance of these geometrically simple bodies. A new empirical correlation is presented.

Abstract

On obtient une solution approximative à l'équarion de mouvement qui régit l'écoulement de Stokes, après avoir soumis des solides fermés et isolés à un certain nombre de révolutions, en adaptant, à des conditions-limites connues, les moindres carrés d'une expression de série tronquée pour la fonction du courant. La solution fournit une estimation raisonnablement exacte (±5%) de la résistance de Stokes sur les formes des solides (tels que cylindres et cônes) pour lesquels il est très difficile d'obtenir des solutions analytiques. On a appliqué les valeurs calculées du tirage à la détermination des limitations de diverses expressions empiriques qui servent à prédirc la résistance à la traînéc des dits corps géométriques simples. On présente une nouvelle corrélation empirique.

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