Preventing transition to turbulence: a viscosity stratification does not always help
在槽道流中,形成紊流的一个步骤是条纹的形成,这通常是由于扰动的代数增长。虽然在梯度方向上的粘度的变化往往起着很大的作用,在剪切流的层流湍流过渡,我们发现,令人惊讶的是,它的代数增长的影响不大。因此,不均匀的粘度可能并不总是作为用于将流动保持为层流的流动控制策略。
2005-11-11 cond-mat.other cond-mat.soft physics.flu-dyn
Coriolis force-based instability of a shear-thinning microchannel flow
基于科里奥利力的不稳定性机制,在处理剪切稀化流体如血液的快速旋转便携式装置上,对于通过与合适的试剂混合最终检测疾病是至关重要的。基于这一命题,本研究采用Carreau流变定律对旋转微通道中剪切稀化流体进行了模态稳定性分析。当微通道被刻在基于旋转光盘(CD)的装置上时,离心力充当驱动流动的驱动力,并且科里奥利力通过使流动不稳定而在显著短的跨度内增强混合过程。一个OrrSommerstan-Squire分析进行探讨的作用,这些力量的线性稳定性的旋转剪切变稀流。有流向扰动的剪切稀化流动的研究结果表明,粘性扰动下流动转变的临界雷诺数约为无粘性扰动时临界雷诺数的一半。与此形成鲜明对比的是,考虑展向扰动的本分析表明,在旋转效应下,有粘性扰动和无粘性扰动的临界雷诺数几乎保持不变。然而,粘度变化对基于科里奥利力的不稳定性没有显著影响。数值结果表明,在科里奥利力的作用下,通道内产生二次流,从而使通道发生严重的失稳。有趣的是,在较低的时间常数的不稳定性所对应的滚动细胞表现出两个不同的涡的存在,和较强的一个中心基本上是朝着不稳定的分层区域解决。此外,对于较高的时间常数值,只有一个涡流占据整个通道。
2020-02-18 physics.flu-dyn
Acoustic streaming generated by sharp edges: the coupled influences of liquid viscosity and acoustic frequency
即使声波波长远大于血管尺寸,也可以在尖锐结构周围产生声流。我们用粒子图像测速法进行实验,通过液体粘度\textcolor{blue}{owing to the strongly focused inertial effect experienced by the acoustic flow near the tip.}(从1 mm $^2$ /s到30 mm $^2$ /s)和声频$f$(从500 Hz到3500 Hz)的影响来量化这种流动。这两个量都影响粘性边界层$δ= \left(\fracν{πf}\right)^{1/2}$的厚度。在所有情况下,流动流表现为来自叶尖的主中心射流,在叶尖旁边和边界层外部产生两个横向涡。作为特征流动速度,最大速度位于距尖端$δ$的距离处,并且其随着声速的平方而增加。然后,我们提供了经验的缩放律量化的影响,$ν$和$f$上的流速度。在全球范围内,流动速度显着削弱了较高的粘度,而无论粘度的流动模式和扰动距离保持相似。除粘度外,频率也强烈影响最大流动速度。
2020-06-19 physics.flu-dyn
Landau damping of disturbances in nearly inviscid inflectional shear flows
Institute of Astronomy, Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院天文研究所);University of Luxembourg(卢森堡大学);Institute of Solar-Terrestrial Physics, Russian Academy of Sciences, Siberian Branch(俄罗斯科学院西伯利亚分院太阳地球物理研究所);Technion Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
研究了近无粘逆折剪切流中扰动的Landau阻尼现象,发现小粘性可使扰动转化为真实特征模式,涡旋保持空间形式。
2026-01-12 astro-ph.GA physics.flu-dyn
Turbulence via intermolecular potential: Viscosity and transition range of the Reynolds number
流体中的湍流是一种普遍存在的现象,其特征在于平滑的层流到快速变化的混沌动力学的自发转变。1883年,雷诺用实验证明,在最初的水层流中,湍流运动出现时没有任何可测量的外部扰动。直到今天,湍流仍然是流体力学中一个主要的未解决的现象;特别是,缺乏一个数学模型,其中湍流动力学自然地从层流中出现。最近,我们提出了一种新的气体湍流理论,根据该理论,湍流运动是由分子间势的平均场效应在惯性气体流中产生的。在目前的工作中,我们调查的粘性在我们的湍流模型的效果,通过数值模拟在正常条件下的空气流动在一个直管中的不同值的雷诺数。我们发现,层流和湍流之间的过渡在我们的模型中发生没有任何故意的扰动,雷诺数从2000增加到4000。当模拟的流动变成湍流时,在我们的模型中的动能的时间平均傅立叶谱的衰减率接近Kolmogorov的逆三分之五定律。这两个结果都与实验和观察相一致。
2022-05-02 physics.flu-dyn
Surfactant-induced Marangoni stresses and surface viscosity in Faraday instability
University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)
该研究扩展双流体弗洛凯公式,探究不溶性表面活性剂弹性与Boussinesq-Scriven表面粘度对法拉第不稳定性的影响,发现二者均增大onset加速度且趋近切向固定条件。
2026-10-14 physics.flu-dyn
Bypass to Turbulence in Hydrodynamic Accretion: Lagrangian Analysis of Energy Growth
尽管有观测证据表明存在冷中性天体物理学吸积盘,但在这种系统中可能驱动吸积的粘性过程还不清楚。虽然分子粘度太小,无法解释所观察到的吸积效率超过十个数量级,但开普勒吸积流中没有任何线性不稳定性通常被用来排除湍流粘度的可能性。最近,任何无粘剪切流的一些微调扰动可以达到任意大的瞬态增长的事实已被提出作为这些系统中的湍流的替代途径。我们提出了一个分析研究这个过程的三维平面波扰动的一般旋转剪切流在拉格朗日坐标,并证明了大的瞬态增长是非轴对称扰动的一般特征与近径向领先的波矢量。最大能量增长比二次增长慢,但比线性增长快。最快的增长发生在二维扰动,并且仅受粘性的限制,并最终受盘的垂直厚度的限制。在考虑了粘性和垂直结构之后,我们发现,作为雷诺数R的函数,最大能量增长约为0.4(R/log R)^{2/3},并提出了一个启发性的论点,说明为什么在开普勒盘中需要R > 10^4才能维持湍流。因此,假设存在一个非线性的反馈过程来补充瞬态增长的种子,天体物理学的吸积盘必须在湍流范围内。然而,需要运行许多轨道时间和/或微调初始条件的大型3D数值模拟,以在计算机上确认开普勒流体动力学湍流。
2005-04-28 astro-ph physics.flu-dyn
Solutal Marangoni instability in layered two-phase flows
本文研究了由可溶性表面活性剂(或表面活性溶质)引起的分层两相流的不稳定性。这些流体具有不同的粘度,但密度匹配,以关注马兰戈尼效应。流体在两个保持不同溶质浓度的平板之间流动。这建立了从一种流体到另一种处于基态的溶质的恒定通量。线性稳定性分析,使用渐近和数值方法相结合。在蠕动流状态,马兰戈尼应力不稳定的流动,提供了一个浓度梯度保持在整个流体。一个长波和两个短波Marangoni不稳定模式出现,在不同的区域的参数空间。长波不稳定性的一个定义明确的条件是确定的流体的粘度和厚度比,和质量传递的方向。能量收支计算表明,驱动长波和短波不稳定性的马兰戈尼应力有不同的起源。前者是由界面变形引起的,而后者则与扰动流引起的对流有关。因此,即使当界面不变形时(在大界面张力极限下),流动也会因短波扰动而变得不稳定。随着$Re$的增加,粘度引起的界面不稳定性开始起作用。这种模式被证明是抑制或增强马兰戈尼不稳定性,这取决于粘度和厚度比。这种分析是相关的应用程序,如在微通道中的溶剂萃取,其中的表面活性溶质在平行分层流的流体之间转移。它也适用于加热板间分层流动的热毛细问题。
2016-02-12 physics.flu-dyn
Instability behavior of odd viscosity-induced viscous fluid over a vibrating bed
本文通过理论稳定性分析研究了奇数粘性对振动倾斜床面上粘性流体不稳定性的影响,识别了重力、次谐波、谐波及剪切不稳定性,并揭示了奇数粘性对各类型不稳定性的稳定或抑制作用。
2024-09-30 physics.flu-dyn
Taylor dispersion in variable-density, variable-viscosity pulsatile flows
University of Manchester(曼彻斯特大学);ATA Engineering, Inc.(ATA工程有限公司)
研究脉动流中变密度和变粘度条件下泰勒弥散现象,通过多重尺度分析建立有效混合模型,揭示剪切诱导弥散机制。
2026-03-12 physics.flu-dyn
Odd-viscosity induced surfactant-laden shear-imposed viscous film over a slippery incline
本研究针对含不溶性表面活性剂的光滑斜面降膜,建立Orr-Sommerfeld边值问题并数值求解,分析odd黏度、剪切、滑移等因素对Yih模、Marangoni模及剪切模稳定性的影响规律。
2023-05-04 physics.flu-dyn
Stability of viscosity stratified flows down an incline: Role of miscibility and wall slip
本文研究了壁面速度滑移对重力驱动下倾斜两相混溶流线性稳定性的影响。流体具有匹配的密度但不同的粘度。由于流体之间存在薄的混合层,因此实现了平滑的粘度分层。结果表明,滑移的存在表现出的承诺,通过提高临界雷诺数在发病和减少带宽的不稳定波数超过阈值的主导不稳定性的混相流系统的稳定。这与其在单一流体沿着光滑基底向下的情况下的作用不同,在光滑基底中,滑动在开始时使流动系统不稳定。虽然稳定性类似于相同的流动系统下的刚性基板,滑动被证明延迟任何粘度对比的表面模式不稳定性。当混合层远离/靠近/靠近滑壁时,对由于主导扰动临界层与混合层重叠而产生的重叠模态有阻尼/促进作用。滑移效应的变化趋势受混合层位置、粘性较大流体位置以及两种流体的质量扩散系数的影响。滑移的稳定特性可以有利地用于抑制非线性击穿,该非线性击穿可能由于在无滑移的衬底上的流动中的不稳定模式的共存而发生。本研究的结果表明,它是可取的,以满足特定的应用程序的特定需要,设计一个光滑的表面具有适当的滑动灵敏度。
2016-05-20 physics.flu-dyn
Viscosity, shock-induced separation, and shock reversal -- Oscillating wing section in transonic flow
本文用数值方法研究了振荡机翼跨音速流中激波-边界层相互作用的机理。在中等和大迎角但低振幅的振荡下,观察到激波诱导的流动分离或激波失速,并伴有激波反转。即使由粘性力输入到翼型的功率比由翼型上的压力输入到翼型的功率低三个数量级,边界层操纵激波位置和激波运动,并通过压力重新分配输入到翼型的功率。由于边界层不能承受激波造成的逆压梯度,激波运动与无粘流相反,导致激波向上游移动,从而导致早期分离。激波运动相对于翼型运动显示出相位差,并且是振荡频率的函数。在小迎角和低振幅振荡时,边界层改变了外部流的剖面,导致流的较慢膨胀,从而导致早期激波和由边界层引起的扩散激波脚。
2021-05-08 physics.flu-dyn
Interfacial viscosity-induced suppression of lateral migration of a surfactant-laden droplet in a non-isothermal Poiseuille flow
了解和调节压力驱动流中表面涂层液滴的横流运动在许多实际应用中具有重要意义。在压力驱动流中,界面粘性和Marangoni应力共同作用于表面活性剂包覆的液滴,为调节液滴的横流运动提供了更大的灵活性。尽管人们对Poietille流中表面活性剂包覆的牛顿液滴的操纵进行了大量的理论和数值研究,但实验研究很少。在这里,我们报告我们的研究了解的表面活性剂涂覆的牛顿液滴在等温和非等温Poietille流的横流运动的影响,从理论和实验的角度。建立了一个理论模型,在不考虑形状变形和流体惯性或热对流的假设下,研究了界面粘性对液滴横向迁移的影响。理论分析是在两个限制条件下进行的:(i)当表面活性剂的运输是由表面扩散和(ii)当表面活性剂的运输是由表面对流为主。我们的理论分析表明,双折射以及剪切表面粘度抑制液滴的横向迁移速度。已经进行了实验,以验证理论预测的液滴轨迹,并了解通道限制的液滴的横向迁移的影响。从实验中已经观察到,液滴在高度受限的区域中朝向流的中心线行进得更快。本研究结果可为设计和分析各种液滴微流控、生物医学和生物微流控器件提供新的前景。
2018-12-12 physics.flu-dyn
Odd-viscosity-induced instability in shear flows
Bar-Ilan University(巴伊兰大学);Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院)
该研究推导了奇黏度推广的Orr--Sommerfeld--Squire方程,发现奇黏度可通过将剪切流瞬态增长转化为自持指数增长模式诱导新不稳定性,建立了瞬态增长、非正态性与非耗散力诱导不稳定性的联系。
2026-11-03 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Solitary wave fission of a large disturbance in a viscous fluid conduit
本文提出了一个长期存在的流体力学的问题,涉及到一个大的,局部化的初始扰动到一系列孤立波的时间分辨率的理论和实验研究。这个问题是一系列的应用,包括海啸和内部海浪建模的根本重要性。本研究是在粘性流体管道系统的驱动,圆柱形,两个可混溶的斯托克斯流体之间的自由界面,具有高粘度对比度的背景下进行的。由于浮力引起的非线性自陡与应力引起的界面色散相平衡,扰动演化成缓慢调制的波列,并进一步演化成一系列孤立波。本文将Whitham调制理论推广到孤立波分解,将初始扰动分解为孤立波。发展的理论预测的初始扰动的配置文件之间的关系,涌现的孤波的数量,和它们的振幅分布,量化的扩展著名的孤子分辨率猜想从可积系统到非可积系统,往往提供一个更准确的物理系统的建模。流体管道系统的理论预测证实了数值和实验。观测到的孤立波数与预报值一致在1-2波以内,振幅分布也有显著的一致性。孤立波裂变在其他流体动力学问题的普遍性质被确定。
2019-08-18 nlin.PS physics.flu-dyn
Linear stability analysis and direct numerical simulation of two layer channel flow
本文研究了雷诺数为100 ~ 1000时,在线性和非线性状态下,平面通道中双流体流动的稳定性。这两种流体具有相同的密度但不同的粘度。当可混溶时,流体通过小但有限厚度的混合层彼此分离,穿过该混合层,粘度从一种流体的粘度变化到另一种流体的粘度。当不混溶时,界面是尖锐的。我们的研究涵盖了施密特数,粘度比和混合层的位置和厚度的范围。一个区域的不稳定性不同的Tollmien-Schlichting模式得到在中等雷诺数。我们发现,重叠层的粘性分层的关键层的主导扰动提供了一种机制,这种不稳定性。在非常低的扩散系数值,混相流的行为完全一样的不混相的稳定性特征。高水平的可渗透性使流动更加稳定。然而,在中间水平的扩散率,在线性和非线性的制度,混相流可以是更不稳定的比相应的不混相流没有表面张力。
2016-09-03 physics.flu-dyn
Dissimilar heat transfer enhancement in spatially developing flow between parallel perforated plates by inducing a streamwise travelling-wave disturbance
Center for Research on Innovative Simulation Software, Institute of Industrial Science, The University of Tokyo(东京大学工业科学研究所创新模拟软件研究中心)
本研究提出用平行穿孔板被动诱导行波扰动,在Re=1500、L_p/L_s=6时获超30%类比因子提升,低雷诺数下也能实现异类传热强化。
2026-08-25 physics.flu-dyn
Effect of viscosity ratio on the self-sustained instabilities in planar immiscible jets
先前的研究表明,中间表面张力对两相平面射流具有违反直觉的失稳效应。在这里,有限的二维射流中的过渡过程具有不同的粘度比的两种流体进行了研究,使用DNS。持续振荡的中性曲线是通过记录DNS中超过1000个无量纲时间单位的速度残差的范数来找到的,或者直到信号在对数尺度上达到恒定水平-无论是收敛的稳定状态,还是“统计稳定”的振荡状态。振荡的最终状态被发现为所有的粘度比(0.1-10)。对于均匀粘度(m=1),第一个分歧是通过一个表面张力驱动的全球不稳定性。对于低粘度的外部流体,有一个稳定的非对称Coanda型附着模式和表面张力诱导模式之间的模式竞争。在中等表面张力,Coanda型附着占主导地位,并最终触发时间依赖性的对流爆发。在高表面张力下,表面张力主导的模式占主导地位。对于高粘度的外部流体,持续振荡出现由于强对流不稳定。最后,m=1的射流保持不稳定远离入口时,剪切剖面几乎是恒定的。比较这一平行Couette流(无拐点),我们表明,在这两种流动中,隐藏的界面模式所带来的表面张力成为暂时和绝对不稳定的中间韦伯和雷诺制度。Couette装置的能量分析表明,表面张力虽然是耗散的,但在界面附近诱导了一个速度场,该速度场通过粘性机制从流动中提取能量。这项研究突出了丰富的动力学不混溶平面均匀密度射流,几个自我维持和对流机制的竞争取决于确切的参数。
2017-01-11 physics.flu-dyn
Interfacial instabilities in two-dimensional Stokes flow: a weakly nonlinear analysis
本文采用二阶微扰模式耦合方法研究了二维Stokes流的注入和抽吸问题。我们研究了依赖于时间的扰动的初始圆形界面分离两种粘性流体,并推导出一个系统的非线性微分方程描述的界面扰动振幅的演变。线性稳定性分析表明,注入引起的扩张界面是稳定的,而由吸力驱动的收缩运动是不稳定的。奇怪的是,在线性水平上,这种吸力不稳定性与流体之间的粘度对比无关。然而,二阶的结果告诉一个不同的故事,并表明粘度对比度起着关键作用,在确定新兴的界面图案的形状。通过集中在发病的非线性效应,我们已经能够提取有价值的信息的最基本的特征的图案形成结构的粘度对比度和表面张力的任意值。
2020-10-07 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Capillary-gravity wave resistance in ordinary and magnetic fluids
波浪阻力是与流体自由表面处的运动扰动所产生的波浪发射相关联的拖曳力。在毛细管-重力波的情况下,随着扰动速度的增加,它经历从零到有限值的过渡。第一次设计了一个实验,以获得波阻作为速度的函数。粘性的影响进行了探讨,和磁流体被用来扩大临界转速的可用范围。阈值与所提出的理论是很好的协议。然而,与理论模型相反,实测波阻揭示了阈值后的非单调速度依赖性。
1999-09-15 physics.flu-dyn physics.gen-ph
Convolutional Neural Networks For Turbulent Model Uncertainty Quantification
针对现有湍流模型不确定性预测方法边界过高的问题,提出用卷积神经网络学习高保真流动数据与涡粘性模型预测的差异,输出合理的雷诺应力扰动量以量化不确定性,助力更合理的工程设计。
2024-08-13 physics.data-an physics.flu-dyn
Dense bidisperse suspensions under non-homogenous shear
本研究探究三维双分散悬浮液在正弦扰动叠加线性剪切的非均匀流中的流变行为,发现流向扰动可通过相分离降低黏度,揭示了振幅、波数的调控作用及全流动曲线下机制的稳定性。
2023-10-08 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Sedimentation and shear-induced dynamics of spheroids in fluids with spatial viscosity variations
本研究通过广义互易定理与球谐函数解析结合数值模拟,揭示了粘度分层流体中球体的沉降与剪切诱导动力学规律,发现特定纵横比范围球体的稳定沉降取向特性,为沉降调控提供了理论依据。
2025-03-19 physics.ao-ph physics.bio-ph physics.flu-dyn
Worst-case amplification of disturbances in inertialess Couette flow of viscoelastic fluids
通过分析时空体积力对速度和聚合物应力波动的频率响应,研究了粘弹性流体无惯性剪切驱动槽道流中确定性扰动的放大。在强弹性流中,我们表明,即使在没有惯性的情况下,大流向长度尺度的扰动也可能被显着放大。对于没有流向变化的波动,我们推导出明确的解析表达式的依赖性的最坏情况下的放大(从不同的迫使不同的速度和聚合物应力分量)的韦森伯格数($We$),聚合物链($L$)的最大可延伸性,粘度比,和展向波数。对于Oldrophil-B模型,速度和聚合物应力场的最高能量分量的放大比例为$We^2$和$We^4$。另一方面,聚合物分子的有限延伸性限制了即使在具有无限大的Weissenberg数的流动中也可实现的最大放大:在壁法线和展向力的存在下,流向速度和聚合物应力波动的放大受$L$的二次和四次函数的约束。这种高放大率表明对粘弹性流体的无惯性通道流的建模缺陷的鲁棒性低。潜在的物理机制涉及聚合物应力波动与基底剪切的相互作用,并且它代表了在牛顿流体的惯性流中启动旁路转变的提升机制的密切类似物。
2013-02-19 math.AP math.DS math.OC
Physics of Flow Instability and Turbulent Transition in Shear Flows
本文通过分析底流与扰动相互作用下流体质点的能量变化,研究了剪切流中流动不稳定性和湍流转捩的物理过程。首次提出了一个严格从物理学推导的模型,表明有限振幅扰动下的流动不稳定性导致湍流转捩。该模型被命名为“能量梯度法”。“结果表明,这是横向能量梯度,导致扰动放大,而扰动阻尼的能量损失,由于沿流线的粘性。本文还表明,所得到的扰动幅值阈值与雷诺数成指数-1的比例关系,这正好解释了Hof等人最近的现代管流实验结果。结合分析结果解释了速度拐点和发夹涡形成的机理。由此可以证明,在有壁面的平行流动中,所谓的能量梯度参数Kmax的临界值是一个常数,这一点已被实验所证实,约为370-389。对于圆管Poiffille流(r/R=0.58)和平面Poiffille流(y/h=0.58),流场中的失稳起始位置与实验结果吻合较好。从本文提出的方法还可以推断,横向能量梯度可以作为壁面湍流自持过程的动力。最后讨论了“能量梯度法”与经典的基于瑞利-奥尔方程的“能量法”的关系。
2018-06-19 physics.class-ph physics.flu-dyn
Rheological properties and shear-induced structures of ferroelectric nematic liquid crystals
Kent State University(肯特州立大学)
研究铁电向列液态晶体在剪切流下的流变性质和结构行为,揭示其粘度与剪切速率的关系及对齐机制。
2026-02-26 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Membrane Viscosity Determined from Shear-Driven Flow in Giant Vesicles
脂双层膜的粘度在确定包埋蛋白的扩散常数和膜变形的动力学中起着重要作用,但历史证明它非常难以测量。在这里,我们介绍了一种新的方法的基础上的大规模的循环模式内诱导的囊泡粘附到固体表面,并进行简单的剪切流在微流控装置的量化。粒子图像测速技术基于旋转圆盘共聚焦成像的示踪粒子的内部和外部的囊泡,和跟踪相分离的膜域被用来重建完整的三维流动模式引起的剪切。这些测量结果与最近的理论分析的预测显示出极好的一致性,并允许直接测定膜的粘度。
2013-08-29 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Elasticity affects the shock-induced aerobreakup of a polymeric droplet
该研究通过Boger流体实验,排除剪切稀化干扰,探究液体弹性对冲击诱导液滴气动破碎的影响,发现弹性仅在破碎后期起主导作用,会显著改变碎裂形态。
2024-03-11 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Two-dimensional electron hydrodynamics in a random array of impenetrable obstacles: Magnetoresistivity, Hall viscosity, and the Landauer dipole
本文构建了二维电子液体流经不可穿透障碍物随机阵列的流体动力学框架,推导电阻率张量公式,揭示霍尔黏度对电场旋转、霍尔常数偏离及负磁阻的影响,并建立电阻率与Landauer偶极子的概念联系。
2023-10-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hydrodynamic lift of a two-dimensional liquid domain with odd viscosity
我们讨论的流体动力作用在一个二维的液体域,横向移动内的支持流体膜在奇数粘度的存在。由于活跃的旋转蛋白质可以在结构域内部积累,我们专注于结构域内部和外部之间的奇数粘度的差异。考虑到二维不可压缩流体向基底的动量泄漏,我们解析地得到了横向畴运动引起的流体流动,并计算了作用在运动液体畴上的阻力和升力。与无奇粘性的被动情况相比,只有当内/外奇粘性不同时,主动情况下才会产生侧向升力。在奇数粘度的内/外对比导致非互易的流体动力学响应的活性液体域。
2021-11-13 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Influence of viscosity on acoustic streaming in sessile droplets: an experimental and a numerical study with a Streaming Source Spatial Filtering (SSSF) method
当声波在诸如液体的有损耗介质中行进时,它逐渐将其伪动量传递到流体,这导致稳定的声流。值得注意的是,该现象涉及声衰减和剪切之间的平衡,使得粘度在速度场的最终表达中消失。因此,在声流实验中,粘性的影响一直被忽略。在这里,我们的实验表明,粘度起着重要的作用,如在固着液滴中的表面声波诱导的流腔。我们开发了一个数值模型的基础上的空间过滤的流源项计算诱导流运动,大大降低了计算要求。我们的证据表明,在液滴声场是一个混乱的领域和一些强大的焦散线的叠加。焦散线似乎驱动流动,这允许对流动结构进行定性预测。最后,我们减少了问题的两个无量纲的数字有关的表面波和体波衰减和模拟半球形的固着液滴休息在锂的硼酸盐基板的参数范围。即使在这样的基线配置中,我们也观察到至少四种不同的流态。对于他们中的每一个,我们建立了一个相关的液滴中的平均流动速度,这是越来越依赖于体波衰减的粘度增加。这些相关性将我们的结果扩展到广泛的流体和驱动频率。
2016-05-12 physics.comp-ph physics.flu-dyn
On the stability of viscous Riemann ellipsoids
Université Côte d’Azur(蔚蓝海岸大学);CNRS UMR 7351, Laboratoire J. A. Dieudonné(法国国家科学研究中心第7351联合研究单位,J.A.迪厄多内实验室)
本文研究了瑞曼椭球在无粘和弱粘条件下的稳定性,通过推导庞加莱方程和边界层分析,分析了粘性对稳定性的影响,并探讨了旋转、应变和扩散的作用。
2026-02-06 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn