弹性粘弹塑性流体的层流平流
流体动力学
2024-09-18 v2
摘要
我们对弹性粘弹塑性（EVP）流体（\citet{saramito2007new} 模型）在低雷诺数下的平面喷流进行数值模拟。考虑三种不同的配置：（i）EVP 流体喷流于 EVP 环境流体中，（ii）EVP 流体喷流于牛顿环境流体中（可混合），以及（iii）EVP 流体喷流于牛顿环境流体中（不可混合）。我们研究了冯·本纳德数，即EVP 流体无穷透应力的无量纲值对喷流动力学的影响，发现在小冯·本纳德数时，centerline 速度 和喷流厚度 与层流牛顿喷流的标度良好一致。一旦出现显著区域的不可流动性，喷流的扩散率和centerline 速度的衰减率随冯·本纳德数而增加，这是由于不可流动区域对喷流产生阻塞效应。我们考察的三种配置中最显著的差异是不可流动区域的范围和位置：对于 EVP 环境流体中的 EVP 喷流，尤其是在入口处远离的区域，环境流体和喷流流体的大部分区域都不可流动；而对于另两种配置，仅喷流区域出现不可流动区域，如预期。我们推导出 centerline yield 变量的幂律标度，并通过数值模拟结果予以验证。yield 变量决定了从屈服性Oldroyd-B流体（屈服状态）到屈服性Kelvin-Voigt材料（不可屈服状态）的转换。
引用
@article{arxiv.2404.03890,
title = {Laminar planar jets of elastoviscoplastic fluids},
author = {Giovanni Soligo and Marco Edoardo Rosti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.03890},
year = {2024}
}