具有无滑移边界条件的半空间中 emerging 射流的卷吸流
流体动力学
2020-01-09 v1 应用物理
摘要
当前微尺度技术的发展增加了对低和中等雷诺数黏性流动的兴趣。本文从理论上研究了从平面壁进入半空间的黏性射流的卷吸流。发展了方法来寻找 Navier-Stokes 方程具有有限质量和动量通量且无特征尺度的具有物理意义的相似解。考虑了两种模型：由动量通量主导的流动和由质量通量主导的流动。找到了一族新的单参数动量主导相似解。找到了两个线性独立的质量主导相似解。提出了由质量和动量平衡评估相似模型参数的算法。计算了相似模型在壁面的流动参数和应力分布。将它们与用计算流体力学对更真实模型（具有有限尺寸射流源以及质量和动量通量的竞争性影响）得到的相应分布进行比较。这种比较验证了在射流雷诺数 Re <= 10 时的质量主导相似模型和在 Re >= 30 时的动量主导相似模型。所得结果应用于选择性激光熔化中的蒸发问题。表明理论估计的流速与实验观测值一致。该理论解释了实验观测到的无材料区及其随环境气体压力降低而拓宽的现象。
引用
@article{arxiv.2001.02406,
title = {Entrainment flow of emerging jet in a half-space with the no-slip boundary condition},
author = {A. V. Gusarov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.02406},
year = {2020}
}