湍流射流的直接数值模拟：涡-界面-表面活性剂相互作用
流体动力学
2023-02-08 v2
摘要
我们研究了不溶性表面活性剂对湍流射流时空演化的影响。我们使用三维数值模拟，并采用考虑表面活性剂诱导 Marangoni 应力的界面追踪/水平集方法。本研究建立在我们先前工作（Constante 等人，2021，J. Fluid Mech.，922，A6）基础上，该工作详细考察了无表面活性剂时的涡-表面相互作用。我们在广泛的 Weber 数与弹性数范围内获得数值解，其中涡量生成由表面变形与表面活性剂诱导的 Marangoni 应力产生。本工作首次揭示了由表面活性剂浓度梯度引起的 Marangoni 应力在相干、发夹状涡结构形成中的关键作用。这些结构对三维界面动力学的发展有深远影响。我们还给出了影响含表面活性剂的一般三维两相流中环量生成率的机制的理论表达式，并强调了 Marangoni 应力的主导贡献。
引用
@article{arxiv.2207.05795,
title = {Direct numerical simulations of turbulent jets: vortex-interface-surfactant interactions},
author = {C. R. Constante-Amores and T. Abadie and L. Kahouadji and S. Shin and J. Chergui and D. Juric and A. A. Castrejon-Pita and O. K. Matar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.05795},
year = {2023}
}