正浮力颗粒旋转悬浮液中的颗粒动力学与图样形成
软凝聚态物质
2018-04-11 v1
摘要
对水平旋转圆柱内正浮力悬浮液进行了数值模拟，以研究径向与轴向图样的形成。低频分离相与分散相的序参量类似于 J. Lee 与 A. J. C. Ladd [J. Fluid Mech., 577, 2007] 对沉降悬浮液所预言者，即颗粒的平均角速度。在浮力主导相中，轴向条带的颗粒密度剖面振幅等价于圆柱直径。轴向密度剖面在阻力主导相呈正弦行为，在离心力主导相呈振荡正弦行为。结果亦表明，行波条带的形成源于阻力、浮力与离心力某种不平衡所致的颗粒非均匀分布。在离心极限下，颗粒向圆柱中心运动并聚集形成致密颗粒核，其轴与旋转圆柱轴重合，该行为与沉降颗粒相反。模拟所得颗粒分布图样与 Kalyankar 等人 [Phys. Fluids, 20, 2008] 的实验吻合良好。
引用
@article{arxiv.1801.08734,
title = {Particle dynamics and pattern formation in a rotating suspension of positively buoyant particles},
author = {Sudarshan Konidena and Jonghoon Lee and K. Anki Reddy and Anugrah Singh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.08734},
year = {2018}
}
备注
26 pages, 14 figures