强耦合尘埃等离子体中重力驱动不稳定性的数值研究：第二部分——上升气泡与下落液滴间的异质相互作用
等离子体物理
2021-03-09 v1
摘要
在第一部分（arXiv:2006.12393，已被 JPP 接收）中，我们采用广义水动力粘弹性流体模型，在强耦合尘埃等离子体（SCDP）的不可压缩极限下模拟了上升气泡与下落液滴各自的动力学。为理解二者之间的异质（气泡-液滴）相互作用，我们将研究扩展至它们的联合演化，设置两种排布：第一种，二者在同一高度并排成一行放置。我们观察到整体动力学由两共旋内涡瓣配对引起的旋转运动与重力引起的两个偶极涡旋（气泡向上、液滴向下）净垂直运动之间的竞争所主导。第二种排布中，竖直对齐的气泡（在下）与液滴（在上）碰撞后交换其团块/涡瓣，随后开始水平相向远离运动。这种水平运动随耦合强度增大而变慢。针对这些排布，我们考虑了固定尺寸气泡与液滴间变化的距离，以及代表介质性质的变耦合强度。我们进行了一系列二维数值模拟以可视化这些相互作用。
引用
@article{arxiv.2103.04620,
title = {A numerical study of gravity-driven instability in strongly coupled dusty plasma. Part 2: Hetero-interactions between a rising bubble and a falling droplet},
author = {Vikram S. Dharodi1},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.04620},
year = {2021}
}