流体动力学相互作用抑制泊肃叶流中悬浮液滴的变形
流体动力学
2015-05-18 v1 软凝聚态物质
摘要
通过数值方法研究了低雷诺数下由泊肃叶流夹带的悬浮液滴的演化。悬浮液滴由许多非接触粒子组成的云团模拟，这些粒子最初随机分布在粘性流体的球形体积内，该流体与液滴外部的宿主流体相同。粒子位置和速度的演化通过精确的多极子方法（经润滑修正）评估，该方法在hydromultipole数值代码中实现。结果表明，液滴的变形随体积分数的增大而减小。在高浓度下，紧密粒子之间的流体动力学相互作用显著减小了悬浮液滴沿流动方向的伸长，与纯流体液滴的相应伸长相比。由于流体动力学相互作用，稠密悬浮液滴内部的粒子倾向于长时间一起停留在液滴的中心部分；随后，小团簇偶尔从液滴中分离出来，并由组成非接触粒子的准周期轨道稳定。这两种效应都显著减少了液滴沿流动的扩散。在大体积分数下，悬浮液滴通过碎裂失稳；在低体积分数下，则通过分散成单个粒子失稳。
引用
@article{arxiv.1004.5002,
title = {Hydrodynamic interactions suppress deformation of suspension drops in Poiseuille flow},
author = {Krzysztof Sadlej and Eligiusz Wajnryb and Maria L. Ekiel-Jeżewska},
journal= {arXiv preprint arXiv:1004.5002},
year = {2015}
}