湍流沉降中的一种新混合形式
流体动力学
2026-01-28 v1
摘要
我们使用最先进的直接数值模拟，研究了在类 Rayleigh-Taylor 设置中有限尺寸惯性粒子的沉降。观察到下落的粒子产生了两个不同的区域：一个具有线性浓度分布的前导混合层，随后是一个密度均匀的主体区域。与经典的 RT 湍流不同，混合层的扩展以异常的非整数指数加速，而主体区域则以恒定速度移动。一个基于局部受阻沉降定律的一维模型准确地捕捉到了观察到的动力学及其对粒子与流体密度比的依赖性。目前的工作识别出了一种在沉降过程中粒子悬浮液前缘发展的对流混合新机制。
引用
@article{arxiv.2601.19212,
title = {A new form of mixing in turbulent sedimentation},
author = {Simone Tandurella and Marco Edoardo Rosti and Stefano Musacchio and Guido Boffetta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.19212},
year = {2026}
}