从剪切诱导的水平浮力出发，阐明克莱特贝格应力的流体力学起源
流体动力学
2026-04-15 v1
摘要
最近的一项研究 [rajamanickam2025shear] 识别了狭隙通道中非布努尔斯流体的一种新型剪切诱导水平浮力力，这一力源于对纳维-斯托克斯方程进行深度平均后产生的。本文说明了这一力形式上等价于克莱特贝格应力张量的发散项。与传统克莱特贝格应力通常归因于分子尺度黏结势或通过假设本构关系实现不同的是，我们表明这种涌现应力完全源于自耦传输过程，其中内部奥斯特罗莫夫流被"束缚"于局部密度梯度。我们推导了有效应力系数的显式表达式，揭示了其对普兰特数和格拉斯福数的根本依赖，并识别了在 Pr=1/2 时内部压力发生的转变，这一转折标志着从剪切流的内部惯性到由剪切引起的水准倾斜之间的交叉。我们的结果表明，二次克莱特贝格型应力可能是梯度驱动流中亚尺度传输的普遍表现，为混合性流体中的毛细管样应力提供了严格的宏尺度来源。
引用
@article{arxiv.2604.12058,
title = {A hydrodynamic origin of Korteweg stresses from shear-induced horizontal buoyancy},
author = {Prabakaran Rajamanickam},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.12058},
year = {2026}
}