分层两相槽道流的非模态稳定性分析
流体动力学
2018-10-31 v2
摘要
本文研究了两种不混溶流体在水平及倾斜槽道流中扰动的非模态瞬态增长。考察了三维扰动,以寻找在较短时间内达到扰动能量最大放大的最优扰动。能量范数的定义被扩展以计入重力势能以及动能和界面毛细能量。与本质上由二维扰动达到的最快指数增长相反,最大非模态能量增长主要由三维展向扰动实现。发现在线性稳定流动构型中会出现显著的瞬态能量增长,这与单相剪切流类似,可能在一个相内触发非线性失稳机制。研究表明,线性稳定情形下的瞬态能量增长可伴随明显的界面变形。因此,由非模态瞬态增长引起的流型转捩以及分层平滑流保持稳定的操作条件范围缩小,均不能排除。
引用
@article{arxiv.1802.05179,
title = {Non-modal stability analysis of stratified two-phase channel flows},
author = {Ilya Barmak and Alexander Gelfgat and Amos Ullmann and Neima Brauner},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.05179},
year = {2018}
}