物理学 > 流体动力学
[提交于 2025年5月13日
]
标题: 锥形共流中气泡闭合和内部射流发射的自相似性
标题: Self-scalings of bubble pinch-off and inner jet emitting in a tapered co-flow
摘要: 本研究系统地探讨了在汇聚同轴微通道中亚毫米级气泡射流生成的形成机制和尺度律。实验观察揭示了单分散气泡形成的四个演化阶段:生长、颈部化、脱离和稳定。通过颈部破裂动力学建模,我们证明了喷嘴插入长度($x$)和收敛角($\alpha$)的耦合效应主导了颈部宽度的演化,在几何构型中表现出普遍的幂律尺度特性。关键的是,颈部界面在剪切作用下的时空演化展示了自相似性:时间演化相对于剩余时间($T-t$)遵循幂律衰减,而空间尺度与特征尺寸($W_\text{local}$)通过幂律关系相关联。多阶段数学模型成功描述了这种自相似界面行为,证实了它们的预测有效性。此外,我们确定了气泡射流生成的核心机制为通过前端拉伸和后端挤压相互作用表征的汇聚区域流动场的动力学调制。实验验证表明在多物理场耦合作用下不同流动状态下射流速度演化一致,确立了控制汇聚微通道结构中流动结构和动态行为的几何相似性原理。
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.