在流中泡变形的间歇性
Xu Xu1, Yinghe Qi1, Shijie Zhong1
1Department of Mechanical Engineering, <a href="https://ror.org/00za53h95">Johns Hopkins University</a>, 3400 North Charles Street, Baltimore, Maryland 21218, USA.
在强烈的流中,有限的气泡变形成复杂的形状. 它们与的能量交换显示,从转移的界面能量与气泡大小相似,影响气泡变形动力学.
科学领域:
- 流体动力学 流体动力学
- 流研究 流研究
- 多相流程 多相流程
背景情况:
- 在强烈的流中,有限大小的气泡表现出复杂的非球形变形.
- 气泡变形是由与周围的流旋在多个尺度上的能量交换驱动的.
研究的目的:
- 在强烈的流中研究气泡变形动力学.
- 分析气泡尖速度和流旋相互作用之间的关系.
- 了解可变形气泡和多尺度旋之间的能量传递机制.
主要方法:
- 对最拉伸的泡尖的速度进行三维分析.
- 对尖端速度的功率频谱分析.
- 对尖端速度间歇性和分布的统计分析.
- 开发一个模型来解释极端变形事件.
主要成果:
- 尖端速度功率光谱显示了类似于拉格朗的流体元素统计数据的缩放.
- 能量转移主要来自与泡大小相似的旋,由韦伯数调制.
- 泡尖速度比速度增速更间歇,极端的尾巴是由充满活力的小旋解释的.
结论:
- 界面能量主要来源于与泡相似的旋.
- 一个考虑有活力的小旋的模型解释了极端泡变形事件.
- 这些发现为理解可变形物体和旋旋之间的能量转移提供了一个框架.
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