部分浸没球体在毛细尺度上的阻力
摘要：自由表面存在的情况下，我们研究了均匀流中厘米级小球的阻力与浸入深度的关系。通过在定制的台式循环水槽中进行直接力测量，我们证明了阻力可以显著超过单相流中的相应阻力，并在完全浸入之前的浸入深度达到峰值。部分浸入状态下的额外阻力是通过考虑流动方向上障碍物引起的不对称表面高度剖面的静水压效应来解释的，这个效应在流速低于最小毛细-重力波速度时仍然存在。在这些尺度下，球体的润湿性在确定最大可能阻力方面起着明显作用，并导致在触及和完全浸入附近出现滞后行为。通过实验和数值模拟的结合，还进一步探讨了流速、球体大小和表面张力对阻力特性的影响。
作者：Robert Hunt, Ze Zhao, Eli Silver, Jinhui Yan, Yuri Bazilevs, Daniel M. Harris
论文ID：2305.19447
分类：Fluid Dynamics
分类简称：physics.flu-dyn
提交时间：2023-08-01