湍流中重质椭球颗粒的速度和加速度统计
摘要：非球形颗粒由湍流传输，具有丰富的动力学，结合了它们的平移和旋转运动。本文集中讨论具有由其长宽比完全确定的椭球形状的小型、重质惯性颗粒。这些颗粒在流体中具有一个与方向相关的各向异性、方向依赖的粘滞阻力，并且与载体流动相关联的扭矩由杰弗里方程给出。通过直接数值模拟均匀、各向同性湍流的方法，系统研究了这种椭球颗粒的平移运动如何依赖于其形状和大小。令人惊讶的是，结果表明颗粒的速度和加速度的拉格朗日统计可以完全用一个有效的斯托克斯数来描述，该数通过颗粒方向的各向均匀平均获得。由于非球度和旋转引起的颗粒平移运动的修正因此可完全重新表述为从这样一个平均值获得的有效半径。
作者：Sofia Allende and Jeremie Bec
论文ID：2304.11139
分类：Fluid Dynamics
分类简称：physics.flu-dyn
提交时间：2023-08-02