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关于排列惯性粒子在静止分层双层介质中沉降的动力学。 (英语) 兹伯利07862203

小结:我们使用粒子跟踪测速仪研究了垂直排列的粒子在静态分层双层流体中的沉降动力学。在自由表面附近以4、6和8 Hz的频率释放直径为4mm的玻璃球,穿过上层乙醇层(H_1),其中(H)是高度或层厚,从10d到40d不等,以及下层油层。结果表明,与油层中不太活跃的行为(Ga=16)相比,乙醇层中的显著横向颗粒运动归因于较高的伽利略数(Ga=976),即浮力-重力与粘性效应的比值)。粒子的系综垂直速度在密度界面附近出现最小值,随着(H_1)的增加而变得更加显著,这表明从乙醇到油的夹带增强导致了额外的浮力。这在密度界面附近产生了明显的粒子加速模式,以显著减速为标志,表明粒子运动受到了很大阻力。与油中单颗粒沉降相比,H_1/d=40时的阻力系数增大;阻力随着颗粒释放频率(fp)的增加而减小,这可能是由于更近距离处的颗粒相互作用增强所致。横向(R^2_L)和垂直(R^2z)的粒子对分散由氢、初始分离和fp调节。(R^2_L)弥散最初显示出弹道标度,(R_0<H_1)的泰勒标度和(R_0>H_1的Richardson标度。相反,在\(R_0<H_1\)下,\(R^2_z\)遵循\(R^2_z\ sim t^{5.5}\)缩放。(R^2_L\)和(R^1_z\)均在距界面一定距离处稳定,这取决于\(H_1\)和\(f_p\)。

理学硕士:

76倍 流体力学

关键词:

颗粒/流体流动
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全文: 内政部

参考文献:

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