湍流中液滴破碎的因果机制
流体动力学
2026-05-11 v1
摘要
湍流中液滴和气泡的破碎决定了工程和环境流体流动中许多过程的速率。界面应力与流体动力学应力之间的非线性耦合给模型降阶带来了根本性困难，我们在此通过将流场分解为外场和内场来解决这一问题。我们表明，外场独立于液滴动力学并驱动变形，而内场响应变形，通过湍流涡旋的产生来耗散界面能。基于这些观察，我们推导了一个简单的解析模型，该模型再现了从液滴和气泡的直接数值模拟集合中获得的破碎统计。我们的结果揭示了湍流间歇性与无记忆破碎统计之间的因果联系。
引用
@article{arxiv.2605.07504,
title = {Causal mechanisms of drop breakup in turbulent flows},
author = {Daniel Morón and Ianto Cannon and Alberto Vela-Martín and Marc Avila},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.07504},
year = {2026}
}