湍流双流体的普适弛豫
流体动力学
2023-07-27 v1
摘要
在强迫撤去后，湍流系统往往通过湍流弛豫过程趋向稳定平衡状态。双流体中的这种弛豫对于基础科学认知和工业应用都极具意义。我们首次利用 Cahn-Hilliard-Navier-Stokes 方程的直接数值模拟对其进行了系统研究。通过全面扫描发现，每种流体的体相及其界面以不同方式弛豫。然而，利用非线性转移消失原理，我们提出了一种令人信服的、普适的路径，用以获得体相与界面的湍流弛豫态——当无粘不变量的湍流级联被抑制时，二者达到弛豫态。有趣的是，体相的弛豫与单一流体力学流体的湍流弛豫存在微妙差异，而界面弛豫被发现遵循一种类亥姆霍兹压力平衡条件。
引用
@article{arxiv.2307.14093,
title = {Universal relaxation of turbulent binary fluids},
author = {Nandita Pan and Supratik Banerjee and Arijit Halder},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.14093},
year = {2023}
}