惯性消失的稀聚合物溶液平面槽道流中的相干结构
流体动力学
2022-07-13 v2 软凝聚态物质
摘要
当受到足够强的速度梯度作用时，长柔性聚合物溶液会表现出流动不稳定性和混沌运动，常被称为弹性湍流。其机制不同于牛顿流体中熟悉的、由惯性驱动的湍流，且鲜为人知。在此，我们证明稀聚合物溶液的纯弹性压力驱动槽道流的动力学由呈二维行波形式的精确相干结构所组织。我们的结果表明，维持此类行波解无需线性不稳定性，且其起源纯属弹性本质。我们展示了相关的应力剖面以聚合物拉伸的薄丝状排列为特征，并由一对孤立涡旋维持。我们讨论了行波解对直槽道中弹性湍流转捩的意义，并提出了在实验中检测它们的方法。
引用
@article{arxiv.2201.01274,
title = {Coherent structures in plane channel flow of dilute polymer solutions with vanishing inertia},
author = {Alexander Morozov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.01274},
year = {2022}
}