弹性惯性二维槽道流的多稳态
流体动力学
2023-08-23 v1
摘要
弹性惯性湍流（EIT）是近期在稀聚合物溶液中观测到的一种二维混沌流动状态。有假设认为EIT的动力学起源与中心模态不稳定性相关，其非线性演化导致一个具有聚合物构型中“箭头”结构的行波，该结构也在EIT的模拟中瞬时观察到。在本工作中，我们进行了一系列涵盖广泛聚合物流动参数的二维直接数值模拟，以考察箭头结构与EIT之间可能的动力学联系。我们的计算揭示了（至多）四个共存的吸引子：层流态与稳态箭头，以及EIT和“混沌箭头”。稳态箭头在此考虑的所有参数下均稳定，而最后一对（混沌）流动状态在视觉上非常相似，仅能通过“混沌箭头” regime 中弱聚合物箭头结构的存在来区分。对流动与聚合物间能量传递的分析表明，两种混沌 regime 均由相同的近壁机制维持，且弱箭头不起作用。我们的结果表明，箭头是一种与EIT自维持机制无关的良性流动结构。
引用
@article{arxiv.2308.11554,
title = {Multistability of elasto-inertial two-dimensional channel flow},
author = {Miguel Beneitez and Jacob Page and Yves Dubief and Rich R. Kerswell},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.11554},
year = {2023}
}
备注
17 pages, 10 figures