内摩擦对湍流中卷曲-拉伸转变的影响
流体动力学
2020-11-10 v1 软凝聚态物质
摘要
当 Weissenberg 数（即流动的 Lyapunov 指数与聚合物弛豫时间的乘积）超过临界值时，湍流中的聚合物会发生卷曲-拉伸转变。通过均质各向同性不可压缩湍流中弹性哑铃模型的布朗动力学模拟以及随机速度梯度的解析计算，研究了内摩擦对该转变的影响。通过将 Balkovsky 等人 [Phys. Rev. Lett., 2000, 84, 4765] 的大偏差理论推广到具有内黏度的弹性哑铃，解释了所得结果。在湍流中，聚合物伸展概率分布的一个显著特征是在大于平衡长度且小于轮廓长度的范围内呈现幂律行为。研究表明，尽管内摩擦不改变卷曲-拉伸转变的临界 Weissenberg 数，但它使概率分布的斜率更陡，从而使转变更加尖锐。因此，内摩擦为实验中在大 Weissenberg 数下观察到的聚合物伸展分布的陡峭性提供了一种可能的解释。
引用
@article{arxiv.2011.03966,
title = {Effect of internal friction on the coil-stretch transition in turbulent flows},
author = {Dario Vincenzi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.03966},
year = {2020}
}
备注
8 pages, 3 figures