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研究进展ResearchAdvances

槽道湍流中杆状颗粒与拉格朗日拉伸方向的统计研究

在均匀各向同性湍流中,已知细长杆与拉格朗日拉伸方向一致。然而,不了解颗粒形状对取向如何影响。此外,许多具有实际意义的流动是各向异性和非均匀的。在这里,我们研究了槽道流中杆与拉格朗日拉伸方向的排列,槽道流在中心附近近似均匀和各向同性,但在壁附近不均匀和各向异性。我们的主要问题是杆与格朗日拉伸方向之间的相对角度分布如何取决于杆的纵横比以及杆与槽道壁的距离。我们发现该分布呈现出两种状态:对应于随机不相关运动的小角度平稳段,以及描述大偏移的律尾部。相对角度的变化由平台的宽度来描述。我们发现,与槽道壁附近的细杆相比,通道中心附近的细长杆与拉格朗日拉伸方向更好地对齐。这些观察结果根据基于Jeffery方程的简单统计模型进行解释,定性地靠近通道中心,定量地靠近通道壁。最后,我们讨论了我们的结果对杆的方向之间的相对角度分布的影响.