利用超重力进行流体对流的空间与时间缩放物理建模
流体动力学
2021-03-31 v1
摘要
缩放物理建模是理解自然中流体行为的重要手段。然而，一个常见的误差来源是相似性准则相互冲突。在此，我们提出利用超重力来改善重力主导流体对流（例如自然对流和多相流）的缩放相似性。我们通过研究在离心机产生的超重力下进行的盐水-淡水浮力射流实验，证明了该方法的有效性。结果表明，缩放相似性随重力加速度增大而提高。特别地，模型在N3g下、空间尺度为1/N、时间尺度为1/N2时，通过同时满足弗劳德和雷诺准则，最能代表原型。根据科里奥利力和湍流，讨论了离心机半径和流体速度对缩放模型精度确定的意义。本研究展示了重力作用下流体物理建模的新方向，具有广阔应用前景。
引用
@article{arxiv.2103.16028,
title = {Spatial and temporal scaled physical modeling of fluid convection using hypergravity},
author = {Jinlong Li and Wenjie Xu and Yunmin Chen and Liangtong Zhan and Yingtao Hu and Ke Li and Thomas Nagel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.16028},
year = {2021}
}