独角鲸与祝福：通道流中弹性湍流的精确相干结构
流体动力学
2025-09-04 v1 软凝聚态物质
摘要
长链柔性聚合物分子溶液是复杂流体，同时表现出流体和固体的行为。在外部流动作用下，稀聚合物溶液发展出弹性湍流——一种在牛顿流体如水中不存在的独特混沌流动状态。与牛顿流体中的湍流不同，弹性湍流源于流动中的聚合物拉伸和排列，即使惯性消失也能发生。虽然弹性湍流的实验实现已有充分记录，但其潜在机制仍了解甚少。在本文中，我们从压力驱动通道流中弹性湍流转变的角度提出一种观点，借鉴了我们课题组最近的计算工作。我们概述了我们对二维和三维空间中转变的当前理解，围绕两个关键构建模块：（i）narwhals，流动的精确相干态，以及（ii）blessings，由多个局域化 narwhal 解组成的时空间歇态。本贡献基于我们其中一位（A.M.）在 2024 年 APS DFD 会议上的报告。
引用
@article{arxiv.2509.03175,
title = {Narwhals and their blessings: exact coherent structures of elastic turbulence in channel flows},
author = {Alexander Morozov and Martin Lellep and Damiano Capocci and Moritz Linkmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.03175},
year = {2025}
}
备注
48 pages, 20 figures. Submitted to Phys. Rev. Fluids. Based on a talk given by one of us (A.M.) at the 2024 APS DFD meeting