高度受限管道流中非布朗悬浮液的水动力学不可逆性

本文通过实验与数值模拟研究了牛顿流体中低雷诺数下高度受限球形颗粒非布朗悬浮液的不可逆行为。实验中，悬浮液被限制在一个薄矩形通道内，该通道在窄维度上阻止颗粒完全重叠，并承受振荡压力驱动流。在小的横截面维度上，颗粒迅速分离至壁面；而在大维度上，恢复了体相悬浮液中剪切诱导迁移的特征。此外，由于通道几何结构以及单相机颗粒追踪方法的开发与应用，我们获得了三维颗粒轨迹，从而能够直接将颗粒相对邻近度与观测到的迁移相关联。使用力耦合方法对平行板间高度受限稳态流动悬浮液进行了伴随模拟，同样显示出向壁面的快速迁移以及实验中观察到的其他显著特征。尽管与该类多数先前工作相比我们考虑了相对较低的体积分数，我们仍观察到显著且快速的迁移，并将其归因于高度的受限性。