物理学 > 流体动力学
[提交于 2025年7月31日
]
标题: 流体流动中粘度的变化
标题: Viscosity variation in fluid flows across scale
摘要: 广泛范围的自然和工程流体流动表现出空间或时间的粘度变化,尺度从微生物运动到行星地幔对流。这些变化引入了在恒定粘度流动中不存在的定性新物理机制。本综述调查了这些现象在不同尺度上的表现。在低雷诺数(斯托克斯)流动中,粘度梯度将平移和旋转耦合,使粒子对均匀作用力产生新的响应机制——微生物可能利用这些机制。在剪切流动中,粘度变化改变基础流动轮廓并破坏对称性,从而修改稳定性及过渡动力学。在高雷诺数情况下,分层从根本上改变了控制能量产生的奇异摄动结构,增强或抑制经典不稳定性并引入新的不稳定性。粘度变化还影响非正规增长和非线性相互作用,这些是导致湍流过渡的动力。尽管层流和充分发展的湍流已被广泛研究,但在变粘度流动中过渡过程仍知之甚少。在湍流区域,粘度变化影响射流、壁面约束流动和混合层。在地球物理尺度上,在气候模型中引入涡旋粘度分层可能提高预测精度,而在地球地幔中,粘度差异驱动大尺度对流和地质演化。颗粒载流体在各种情况下都很常见,可以通过不均匀加载产生有效粘度分层。在整个过程中,我们强调粘度变化定性改变流动行为的情况,并指出开放性问题。本综述旨在引导研究生和研究人员关注可行的跨学科问题。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.