湍流中有限尺寸浮力球的尾流驱动动力学

悬浮在湍流中的粒子同时受到湍流的影响并反过来作用于流体。由此产生的耦合可导致其动力学行为的丰富变化。这里我们报告了对湍流中有限尺寸浮力球的实验研究结果。我们发现，即使粒子密度仅比流体密度略微降低，也会强烈改变其动力学行为。与经典空间滤波论证和粒子模型的预测相反，我们发现粒子加速度方差随尺寸增大而增加。我们将这一反向趋势追溯到尾流诱导力的贡献增大，而当前湍流中的粒子模型未考虑此效应。我们的发现强调了需要改进的多物理场模型，以考虑粒子尾流效应，从而忠实描述湍流中浮力球的动力学。