牛顿流和粘弹性湍流平流动中的相位结构
流体动力学
2026-04-30 v1
摘要
将少量长链聚合物加入牛顿流后，可赋予粘弹性特性。由此产生的非牛顿流表现出不同的动力学特性，如在低雷诺数时增强的混合，以及弹性不稳定性可触发弹性湍流（尽管惯性湍流缺失）。本文针对粘弹性平流动进行研究，特别从相位结构视角理解弹性湍流的触发与维持机制——这在该装置中仍鲁有探索。我们引入时空 Koopman 分解用于提取主导流动模式，并与高雷诺数的牛顿平流动进行比较。全局流动结构在两种流动中相似，低频 streaks 和高频 wave packets 主导湍流动力学。然而，在近场区域，弹性驱动的 streaks 影响流动不稳定性，修改浆流动并与流动不稳定性相互作用。聚合物场的分析揭示拉伸聚合物丝 filament 和中心模式结构，这些结构支持近场 streaks 对维持三维粘弹性平流动中弹性湍流的作用。
关键词
引用
@article{arxiv.2604.26291,
title = {Coherent structures in Newtonian and viscoelastic turbulent planar jets},
author = {Christian Amor and Adrián Corrochano and Giovanni Soligo and Soledad Le Clainche and Marco Edoardo Rosti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.26291},
year = {2026}
}