稀聚合物中的均匀各向同性湍流：逐尺度能量平衡
混沌动力学
2007-05-23 v1
摘要
本文通过考虑在三重周期盒中 FENE-P 流体的均匀各向同性湍流的直接数值模拟,探讨稀聚合物溶液中的湍流能量级联。基于 DNS 数据,通过使用速度 Karman-Howarth 方程对粘弹性流体的适当推广,提供了逐尺度分析。对于微观结构,针对与材料弹性行为相关的自由能密度,提出了一个类似于标量 Yaglom 方程的方程。识别出两种从强迫尺度移走能量的机制,即标准 Navier-Stokes 方程经典的非线性传递项,以及宏观速度与微观结构之间的耦合。后者平均上耗散动能以供给微观结构的动力学。识别了两种相应能量通量之间的交叉尺度,与微观结构相关的通量在小间隔处占主导,在交叉尺度以上变为次要,该尺度等价于 De Gennes-Tabor 基于现象学假设所定义的弹性极限尺度。
引用
@article{arxiv.nlin/0208016,
title = {Homogeneous isotropic turbulence in dilute polymers: scale by scale budget},
author = {E. De Angelis and C. M. Casciola and R. Benzi and R. Piva},
journal= {arXiv preprint arXiv:nlin/0208016},
year = {2007}
}
备注
11 pages, 9 figures, submitted to Physics of Fluids