螺旋粒子在湍流中的沉降
流体动力学
2026-01-06 v1
摘要
实验研究了在不同湍流强度下的螺旋粒子沉降行为。通过跟踪粒子的位置和姿态，深入探讨了粒子沉降动力学。利用激光多普勒测流仪(LDA)测量生成的湍流，湍流强度在实验范围内变化，。首先研究静止状态下的粒子沉降，结果显示螺旋粒子的姿态动力学表现出特定的对齐趋势和显著的平移-旋转耦合。粒子的螺旋性决定了其偏好的旋转方向，但随着湍流强度的增加，对齐现象和平移-旋转耦合逐渐消失。我们识别出螺旋粒子的多种沉降模式，其特征为旋转角度的演化。最后，一个假设简化螺旋粒子在斯托克斯流中的理论模型阐明了每种沉降模式的产生机制。
引用
@article{arxiv.2601.01941,
title = {Settling of chiral particles in a turbulent flow},
author = {Mees M. Flapper and John E. Sader and Detlef Lohse and Sander G. Huisman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.01941},
year = {2026}
}
备注
23 pages, 20 figures