流体力学缝纫机的数值研究
流体动力学
2015-06-03 v1 斑图形成与孤子
摘要
粘性流体细丝落在移动带子上会产生多种令人惊讶的图案，具体取决于带速、下落高度、流速和流体性质。本文使用离散粘性细丝方法对该实验进行数值模拟，该方法能够预测粘性细丝的非稳态动力学，并捕捉惯性、拉伸、弯曲和扭转的综合效应。我们的模拟成功再现了实验室先前观察到的十种图案中的九种，并与Morris等人（2008）的实验相图高度吻合。我们基于细丝与带子接触点的纵向和横向运动的傅里叶谱，提出了一种新的图案分类。在大多数情况下，这些频率似乎锁定为带速为零时稳态盘绕频率的简单比值。特别地，有趣的“交替环”图案是通过组合的前五个倍数产生的。
引用
@article{arxiv.1201.1378,
title = {A numerical investigation of the fluid mechanical sewing machine},
author = {Pierre-Thomas Brun and Neil M. Ribe and Basile Audoly},
journal= {arXiv preprint arXiv:1201.1378},
year = {2015}
}