视旋双极子在粘弹性介质中的演化：非对称性、耦合与横向剪切波的影响

本文研究了黏弹性流体中Lamb-Oseen视旋双极子的动力学，侧重于非对称性、耦合强度以及横向剪切波，这些因素在强耦合尘埃等离子体中尤为重要。尘埃等离子体为强耦合VE行为提供了自然实现，其中在不可压缩极限下横向剪切模式占主导地位。我们使用不可压缩广义hydrodynamics模型进行数值模拟，研究对称和非对称双极子，变换视核尺寸、循环强度和分离距离。在对称情况下，双极子表现出持续的平移运动，随初始分离距离增加而减慢，符合无粘性预测。在 contrast,非对称配置（源于不相等的视核半径或循环强度）导致旋转运动 due to induced velocities的不平衡，较弱的视旋绕环较强的视旋。粘弹性引入横向剪切波，其强度和传播速度随耦合度增加。弱耦合 regime中其影响微小，而中等耦合 regime中则修改传播并诱导变形。在强耦合 regime中，横向剪切波显著增强视旋-视旋相互作用，加速应变诱导的变形，导致较弱视旋快速耗散。演化过程也满足保护定理，其中对流、辐射和耗散过程的贡献动态地相互抵消，维持全局平衡。这些结果为复杂流体中的波-视旋耦合提供了见解，具有关乎强耦合等离子体及其他粘弹性介质中传输过程和结构形成的意义。