单一傅里叶模式调制颗粒层流剪切中诱导的横向涡旋
软凝聚态物质
2025-07-11 v2 其他凝聚态物理
摘要
我们采用离散元方法（DEM）对不同颗粒长短比和接触摩擦系数的椭圆颗粒在剪切单元中的行为进行研究，施加额外的流向异质性力扰动。对于单一傅里叶模式的扰动，我们发现系统响应由横向次级流组成，这些次级流平均汇聚成四个涡旋的格局。我们还通过推广椭圆颗粒的 层流理论，计算了该扰动的线性响应。尽管理论与数值模拟之间的吻合仍为定性分析，但我们能够再现并解释当单元宽高比从垂直拉伸单元转化为水平拉伸单元时，涡旋图案反转的现象，这凸显了第二正应力差及单元几何形状的关键作用。
引用
@article{arxiv.2502.10079,
title = {Transverse vortices induced by modulated granular shear flows of elongated particles},
author = {Sára Lévay and Philippe Claudin and Ellák Somfai and Tamás Börzsönyi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.10079},
year = {2025}
}