惯性粒子混沌平流中的记忆效应
流体动力学
2014-07-25 v2 混沌动力学
摘要
本文对历史力在重粒子和轻粒子平流中的影响进行了系统研究。给出了确定历史力与 Stokes 阻力相当参数区域的一般关系。作为说明性示例，选取了典型的二维流动，即 von K\'arm\'an 流动。对于小（但非极小）粒子，与无记忆情况相比，所有研究的动力学性质均严重依赖于记忆的存在：历史力产生了相当非平凡的动力学，似乎减弱（但未抑制）了惯性效应，并增强了粘性的整体贡献。我们探索了由粒子尺寸和密度比张成的参数空间，发现粒子在吸引子处的聚集倾向以及焦散形成的倾向均较弱。瞬态的 Lyapunov 指数随记忆效应而增大。发现周期吸引子以非常缓慢的 型收敛趋向渐近形式。我们发现快照吸引子（snapshot attractors）的概念有助于理解这种缓慢收敛：粒子系综指数级快速地收敛到一个快照吸引子，而该吸引子在长时间内经历缓慢漂移。
引用
@article{arxiv.1402.2875,
title = {Memory effects in chaotic advection of inertial particles},
author = {Anton Daitche and Tamás Tél},
journal= {arXiv preprint arXiv:1402.2875},
year = {2014}
}