各向同性湍流中粒子旋转的形状依赖性
流体动力学
2015-06-09 v1
摘要
我们考虑悬浮在各向同性湍流中的中性浮力轴对称粒子的旋转。通过实验室实验以及数值和解析计算，我们探讨了粒子旋转如何依赖于粒子形状。我们发现形状强烈影响取向轨迹，但对粒子角速度的方差影响可忽略不计。先前的研究表明，形状显著影响轴对称粒子翻滚速率的方差。由此可知，形状对旋转速率的影响，平均而言，与翻滚速率的形状依赖性互补。我们使用直接数值模拟证实了这种关系，展示了棒状和盘状粒子的翻滚速率方差和旋转速率方差如何呈现互补趋势。我们还考虑了一种随机但非湍流的流动。这使我们能够探索在湍流中观察到的旋转特征中，哪些是由于粒子在涡管中排列的效应所致。
引用
@article{arxiv.1412.3166,
title = {Shape-dependence of particle rotation in isotropic turbulence},
author = {M. Byron and J. Einarsson and K. Gustavsson and G. Voth and B. Mehlig and E. Variano},
journal= {arXiv preprint arXiv:1412.3166},
year = {2015}
}