圆柱阵列中黏弹性流动的弹惯性转变

对于稀聚合物溶液，混沌流态可以在比牛顿流体惯性湍流更低的雷诺数下出现，为提高混合效率提供了潜力。这些状态可能由流动几何促进，近年来多孔介质作为可利用黏弹性不稳定性的有前景设置获得了关注，尽管研究主要集中在蠕变流区域。圆柱阵列作为典型的多孔介质，提供了一个受控的设置以研究流动动力学。在这里，我们通过详细的数值模拟探索了圆柱阵列中弹惯性湍流（EIT）的转变。随着弹性增加，EIT通过从牛顿态的初始亚临界鞍结分岔达到，然后经历一系列超临界分岔，沿着Ruelle-Takens-Newhouse路径通向混沌。这一转变由圆柱尾迹中的涡旋脱落与圆柱之间的体流之间的相互作用驱动。在EIT区域内，我们观察到圆柱尾迹中的慢动力学与圆柱间通道中的快动力学之间的相互作用，导致能谱中出现两个不同的斜率。在低雷诺数下存在箭头头结构，但在高惯性下被抑制。在当前构型中，我们发现EIT与纯弹性不稳定性之间没有直接联系。