沉降中的惯性屏蔽

我们利用粒子图像测速技术测量了非布朗球体半稀悬浮液在雷诺数 $0.001\le Re\le 2.3$ 范围内的沉降动力学，该范围涵盖了从斯托克斯 regime 到中等惯性 regime。我们发现，当惯性屏蔽长度 $l=a/Re$ 变得与斯托克斯沉降长度 $\xi_0$ 相当时，即 $Re_c= a/\xi_0\approx 0.05$ 时，斯托克斯沉降的惯性修正开始显现。对于 $Re>Re_c$，惯性屏蔽显著降低了粒子速度涨落的幅值和空间范围。修正后的 Hinch 力平衡模型将涨落幅值 $\sigma_V/V$ 与关联尺度 $\xi$ 联系起来。