中文

均匀各向同性湍流在乳液中的调制

流体动力学 2023-01-09 v1

摘要

我们展示了在 Reλ=137Re_\lambda=137 的均匀各向同性湍流中乳液的一项数值研究。该问题通过直接数值模拟(DNS)处理,其中采用流体体积法(VOF)来表征液-液界面的复杂特征。我们考虑两种等密度流体的混合物,改变流体属性以理解它们在湍流调制中的作用,特别是体积分数(0.03<α<0.50.03<\alpha<0.5)、黏度比(0.01<μd/μc<1000.01<\mu_d/\mu_c<100)和大尺度韦伯数(10.6<WeL<106.510.6<We_\mathcal{L}<106.5)。通过分析积分量和谱逐尺度分析,揭示出能量持续由界面从大尺度输运至小尺度,且未观察到逆级联。此外,总表面积与输运的能量量直接成正比,而黏度和表面张力改变了调节能量输运的动力学。我们还观察到液滴尺寸分布上的 10/3-10/33/2-3/2 标度律,表明导出它们的量纲论证在均匀各向同性湍流(HIT)条件下得到验证。

关键词

引用

@article{arxiv.2108.08722,
  title  = {Modulation of homogeneous and isotropic turbulence in emulsions},
  author = {Marco Crialesi-Esposito and Marco Edoardo Rosti and Sergio Chibbaro and Luca Brandt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.08722},
  year   = {2023}
}