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沿颗粒链流动的液膜动力学

流体动力学 2023-10-20 v1

摘要

我们利用实验和采用单流体公式的轴对称数值模拟,研究了纤维形态(如单珠及带圆环珠的颗粒链)对液膜演化的影响。我们引入了一个无量纲参数“珠比”(Bead Ratio, BRBR),即珠直径与液膜高度之比。当 BRBR 及其距喷嘴的距离均超过临界值时,会出现选择机制,导致“主导”波的发展:从规则间隔液滴到粗化或液滴合并。对于单珠,受 BRBR 影响的两种机制促成了液滴合并:下游愈合长度的形成(引发初始阶段)及其振荡行为(导致液滴合并)。当珠位置远离喷嘴处的愈合长度时,瞬态模拟捕捉到与入口处有限振幅扰动相似的行为。然而,当珠位于愈合长度内时,液膜演化仅对液滴间距产生粗化效应。当颗粒链上的珠间距小于液滴间距时,瑞利-普拉托(Rayleigh-Plateau) regime 被显著改变。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.12482,
  title  = {Dynamics of a film flowing down a granular chain},
  author = {Kishorkumar Sarva},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.12482},
  year   = {2023}
}