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蠕虫状胶束溶液中稳态平移球体的非定常绕流:数值分析

流体动力学 2021-01-19 v1

摘要

本研究在蠕虫状胶束溶液充满的圆柱管中,数值考察了固体光滑球体沿管轴稳态平移、处于蠕流区的绕流特性。采用双物种VCM(Vasquez-Cook-McKinley)和单物种Giesekus本构模型刻画胶束溶液的流变行为。一旦Weissenberg数超过临界值,在双物种模型情形下观察到球体下游的非定常运动。我们提供的证据表明,球体下游的这一非定常运动是由于该区域中长而拉伸的胶束突然断裂所致,其源于拉伸流强度的增加。在其它条件相同下,对应的无断裂与重组的蠕虫状胶束单物种Giesekus模型预测出定常流场。因此,这进一步确认了此处提出的关于该非定常运动发生的证据。此外,我们发现球体下游该非定常运动的起始随球管直径比减小而延迟。在早先若干关于球体在充满蠕虫状胶束溶液的管中沉降的实验中,也观察到类似的非定常运动。我们发现,当前关于稳态平移球体的数值结果与先前下落球体的实验结果在流动特性上具有显著的定性相似。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.06597,
  title  = {Unsteady motion past a sphere translating steadily in wormlike micellar solutions: A numerical analysis},
  author = {Chandi Sasmal},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.06597},
  year   = {2021}
}