自由面湍流中漂浮粒子团簇的时间持久性
流体动力学
2015-06-15 v2
摘要
我们研究了漂浮在明渠无剪切自由表面上的轻质粒子的弥散，其中流动为湍流。该构型模拟了当表面波浪和涟漪平滑或缺失时，水体中浮力物质（例如浮游植物、污染物或营养物质）的运动。我们进行了耦合拉格朗日粒子追踪的湍流直接数值模拟，考虑了不同的剪切雷诺数（Re = 171 和 509）和斯托克斯数（以粘性单位计，0.06 < St < 1）。结果表明，粒子浮力诱导产生的团簇会演化为长期分形分布，其时间远长于拉格朗日积分流体时间尺度，表明此类团簇的存续时间超过了产生它们的表面湍流结构。我们通过团簇关联维数的时间演化来量化团簇动力学，这对于模拟自由面流动湍流中的弥散至关重要。
引用
@article{arxiv.1305.3705,
title = {Time persistency of floating particle clusters in free-surface turbulence},
author = {Salvatore Lovecchio and Cristian Marchioli and Alfredo Soldati},
journal= {arXiv preprint arXiv:1305.3705},
year = {2015}
}