浮力液体体积在另一种液体中破碎的实验研究
流体动力学
2014-10-30 v1
摘要
本文展示了将较重液体体积释放到较轻不混溶液体中时，其不稳定性与破碎过程的实验结果。我们重点关注由小 Ohnesorge 数、量级为 1 的密度比以及可变 Weber 数所定义的机制。观察到的破碎过程阶段包括：释放流体因 Rayleigh-Taylor 不稳定性或涡环卷起与失稳而发生变形、丝状结构的形成、毛细管不稳定性以及液滴形成。在低和中 Weber 数下，识别出了多种多样的破碎机制。这些机制取决于早期变形，而早期变形主要源于 Rayleigh-Taylor 不稳定性的增长与涡环卷起之间的竞争。在高 Weber 数下，观察到了湍流涡环的形成。我们将标准的湍流卷吸理论修正适用于具有初始动量的浮力涡环。我们发现该理论与我们的实验结果一致，表明在大 Weber 数和 Reynolds 数下，湍流卷吸概念对于非分散的不混溶流体是有效的。
引用
@article{arxiv.1410.7997,
title = {Experiments on the fragmentation of a buoyant liquid volume in another liquid},
author = {Maylis Landeau and Renaud Deguen and Peter Olson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.7997},
year = {2014}
}