下落液膜的严格相干结构理论：粘性色散对束缚态形成和自组织的影响
流体动力学
2013-10-02 v2
摘要
我们研究了下落液膜上二维孤立脉冲的相互作用。我们利用了Ruyer-Quil和Manneville通过结合长波近似与加权残差技术推导出的二阶模型[Eur. Phys. J. B 6, 277 (1998); Eur. Phys. J. B 15, 357 (2000); Phys. Fluids 14, 170 (2002)]。该模型包含了源自流向动量方程和切向应力平衡的（二阶）粘性色散效应。这些效应起着色散作用，主要影响孤立脉冲前毛细波纹的形状。我们表明，不同的物理参数，如表面张力和粘度，在孤立脉冲之间的相互作用中起着关键作用，最终导致形成由两个或多个脉冲组成的束缚态，这些脉冲以明确界定的距离分离并以相同速度传播。通过发展严格的相干结构理论，我们能够从理论上预测形成束缚态的脉冲分离距离。粘性色散影响观察到束缚态的距离。我们表明该理论与二阶模型的计算结果吻合良好。我们还证明，束缚态的存在使得液膜自由表面能够达到一种自组织状态，该状态可以用孤立波气体进行统计描述，这些孤立波以典型的平均距离分隔，并具有典型的密度特征。
引用
@article{arxiv.1011.1214,
title = {Rigorous coherent-structure theory for falling liquid films: Viscous dispersion effects on bound-state formation and self-organization},
author = {Marc Pradas and Dmitri Tseluiko and Serafim Kalliadasis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1011.1214},
year = {2013}
}