从自由表面观测推断流体流变学

我们开发了直接反演方法，用于从浅层流动的观测中推断流体的流变学。首先，推导了具有一般本构律的无惯性流体的自由表面流动演化方程。流体体积通量与基底应力 $\tau_b$ 之间的关系由一个仅依赖于本构律的单一函数 $F(\tau_b)$ 所概括。该反演方法包括：（i）从自由表面演化确定通量与基底应力，（ii）将通量与基底应力比较以约束 $F$，（iii）由 $F$ 推断本构律。给出了稳态与瞬态自由表面流的示例，表明可直接获得广泛的本构律。对于已知自由表面速度的流动，我们推导了一种不同的方法，其避免了计算通量的需要。