低雷诺数下弹性壁面上的湍流流动
流体动力学
2020-08-05 v1
摘要
我们研究了黏性超弹性壁面上的层流与湍流槽道流动,并表明通过适当选择壁面弹性模量,可在任意雷诺数下维持非定常混沌类湍流流动。我们通过评估流体与弹性层中的剪切应力及湍流动能收支,对此效应给出了物理解释。我们将体雷诺数从 2800 变化至 10,并识别出两种不同的湍流产生机制。在中等及高雷诺数下,湍流脉动激活壁面振荡,而壁面振荡反过来放大流体中的湍流雷诺应力。在极低雷诺数下,唯一的产生项来自弹性壁面的能量输入,其随壁面弹性增大而增加。该机制可被用于被动增强微流控器件中的混合。
引用
@article{arxiv.2008.01336,
title = {Low Reynolds number turbulent flows over elastic walls},
author = {Marco E Rosti and Luca Brandt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.01336},
year = {2020}
}