低纵横比曲管内流动：从小到中等 Dean 数值的研究
流体动力学
2026-03-03 v1
摘要
我们数值研究了纵横比较小的曲管内压力驱动流动，后者是沿轴向方向的通道高度与沿径向方向的宽度之比。该动力学学以特征 Dean 数为参数，，独立变更雷诺数 与曲率比 （即水力直径与曲率半径之比）。我们考察的无量纲数范围为： 且 。在 时，流动随时间保持稳定；而在更大的 Dean 数下，流动虽稳定，但在经过数个弯头后才出现瞬态结构。考察稳定态流动特征时，仅观察到一对逆旋转涡核。较小的 和较大的 时，流线速度峰值与涡核中心位于靠近内壁的位置；随着 增大或 减小，二者均向外壁位移。这一现象对解释多相流在曲管内的输运具有重要意义。基于维数分析，我们将主要和次要流动轮廓、流动阻力系数以及流动发展角均用 与 进行了理性归纳。
引用
@article{arxiv.2603.00505,
title = {Fluid flow in low aspect-ratio curved channels: from small to moderate Dean numbers},
author = {Ezzahrae Jaafari and Pascale Magaud and Micheline Abbas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.00505},
year = {2026}
}