中文翻译：具有质心偏移的上升和下沉的二维圆柱
摘要：颗粒旋转对于自由上升或下沉的各向同性颗粒的动力学常常被忽视。在本文中，我们证明了当引入质心偏移和新的摆动周期时，颗粒旋转对于上升和下沉的圆柱体的运动起着重要作用。我们使用二维模拟研究了单个圆柱体在静止无界非可压缩牛顿流体中的运动。这使我们能够系统地变化伽利略数、密度比、转动惯量相对值和质心偏移，超越实验可行的范围。对于某些浮力密度比，颗粒动力学表现出谐振模式，在此模式中，通过马格努斯升力的耦合引起了平移和旋转运动之间的正反馈。这种模式导致了完全不同的轨迹，旋转和平移振幅显著增大，阻力系数增加了超过两倍。我们提出了一个简单的模型，可以捕捉到质心偏移引起的共振区域出现情况如何随其他输入参数变化，特别是密度比、伽利略数和相对转动惯量。值得注意的是，根据输入参数的不同，共振可以在质心偏移仅为颗粒直径的几个百分比的情况下观察到，这表明颗粒动力学对该参数非常敏感。
作者：Martin P. A. Assen, Jelle B. Will, Chong Shen Ng, Detlef Lohse, Roberto Verzicco, Dominik Krug
论文ID：2308.04129
分类：Fluid Dynamics
分类简称：physics.flu-dyn
提交时间：2023-08-09