轨道摇晃圆柱形容器中的平均质量输运
流体动力学
2017-08-16 v2
摘要
一个部分充有液体的圆柱形容器进行轨道摇晃运动（即相对于惯性参考系保持固定方向的圆周平移）时，会伴随一个旋转晃波，产生一个与波同向旋转的平均流。本文在弱非线性区域、小强迫振幅且强迫频率远离共振的条件下，利用常规与频闪粒子图像测速法，实验研究了波流与拉格朗日平均流的结构和标度律。拉格朗日平均流由中心附近的强全局旋转和振幅较弱、主要活跃于接触线附近的复杂极向再循环涡旋图案组成。中心附近的全局旋转对粘度和强迫频率的变化具有鲁棒性，其振幅与无粘旋转晃波的理论斯托克斯漂移预测相符。另一方面，极向涡旋的空间结构随粘度和强迫频率呈现强烈变化，表明其源于接触线附近复杂振荡边界层所驱动的streaming flow。
引用
@article{arxiv.1702.04128,
title = {Mean mass transport in an orbitally shaken cylindrical container},
author = {Julien Bouvard and Wietze Herreman and Frederic Moisy},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.04128},
year = {2017}
}
备注
Accepted in Phys Rev Fluids