小雷诺数下简单剪切流中对数滚动椭球的角速度
流体动力学
2017-03-01 v2
摘要
我们分析了在简单剪切流中进行对数滚动的小型中性浮力椭球的角速度。当流体惯性效应可忽略时，角速度 等于流体涡量的一半。我们通过奇异摄动理论计算了弱流体惯性如何在无界剪切流中降低角速度，以及这种降低如何取决于椭球的形状（即其纵横比）。此外，我们通过直接数值模拟确定了角速度。对于剪切雷诺数较小但不过分小的值，在所考虑的所有纵横比下，结果与理论吻合极好。对于球体的特殊情况，我们得到 ，其中 是剪切率， 是剪切雷诺数。此结果不同于 Lin 等人 [J. Fluid Mech. 44 (1970) 1] 推导的结果，他们得到的数值系数大约大三倍。
引用
@article{arxiv.1606.02665,
title = {Angular velocity of a spheroid log rolling in a simple shear at small Reynolds number},
author = {J. Meibohm and F. Candelier and T. Rosén and J. Einarsson and F. Lundell and B. Mehlig},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.02665},
year = {2017}
}
备注
9 pages, 3 figures, 1 table, revised and extended version