清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Coupling regimes between particles and Kelvin–Helmholtz billows in turbidity currents at moderate Reynolds number

雷诺数 物理 涡流 机械 不稳定性 涡度 湍流 动能 消散 剪切流 经典力学 热力学
作者
Jiafeng Xie,Peng Hu,Dingyi Pan
出处
期刊:Journal of Fluid Mechanics [Cambridge University Press]
卷期号:1016 被引量:2
标识
DOI:10.1017/jfm.2025.10435
摘要

Turbidity currents (TCs) are a common kind of particle-laden flow in underwater natural environments. This work employs a Eulerian–Lagrangian model to investigate the dynamic regimes of lock-exchange TC in a moderate flow Reynolds number range ( ${Re} = 1716-3836$ ) as well as the formation and evolution mechanisms of interfacial Kelvin–Helmholtz (KH) billows composed of a fluid–particle mixture. The results demonstrate that a fluid streak with high stretching at the interface, which twists and takes on a braided structure, is the key to the onset of KH instability. An increase in ${\textit{Re}}$ results in a higher interfacial fluid velocity gradient that intensifies the shear instability, and an increase in the convergent fluid force acting on the particles. This provides an explanation for the significant increases both in quantity and strength of KH vortices as ${\textit{Re}}$ rises. The enhanced KH vortices contribute to particle suspension and streamwise transport at larger ${\textit{Re}}$ , leading to an extension in the duration of the slumping stage, which exhibits a constant forward velocity regime. The spatially continuous braided structure in the vorticity sheet region is responsible for the intriguing merging phenomenon of interfacial vortices. Furthermore, TC kinetic energy increases with the increasing ${\textit{Re}}$ , and the system dissipation rate decreases in the early and middle stages of the TC. This behaviour may be correlated to the reducing shear between the TC and ambient fluid by interfacial KH billows. Regarding the turbulent kinetic energy dissipation of interfacial vortices, normal strain predominates in the middle stage, while shear deformation is most prevalent in the early and later stages.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
3秒前
倒霉孩子完成签到,获得积分10
4秒前
倒霉孩子发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
害羞的雁易完成签到 ,获得积分10
12秒前
完美世界应助adeno采纳,获得10
14秒前
眯眯眼的安雁完成签到 ,获得积分10
17秒前
Qian完成签到 ,获得积分10
21秒前
昴星引路完成签到 ,获得积分10
24秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得20
24秒前
32秒前
gao0505完成签到,获得积分10
41秒前
43秒前
51秒前
53秒前
adeno完成签到,获得积分10
53秒前
adeno发布了新的文献求助10
56秒前
shizhiheng完成签到 ,获得积分10
1分钟前
雨季完成签到 ,获得积分10
1分钟前
yipmyonphu完成签到,获得积分10
1分钟前
Karl完成签到,获得积分10
1分钟前
AmyHu完成签到,获得积分10
1分钟前
kangkang发布了新的文献求助20
1分钟前
kangkang完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
YifanWang应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
YifanWang应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
YifanWang应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
YuLu完成签到 ,获得积分10
2分钟前
SAY完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
MiSD完成签到,获得积分10
2分钟前
糟糕的翅膀完成签到,获得积分10
2分钟前
yb完成签到,获得积分10
2分钟前
我很好完成签到 ,获得积分10
2分钟前
路漫漫其修远兮完成签到 ,获得积分10
2分钟前
weibo完成签到,获得积分10
3分钟前
数乱了梨花完成签到 ,获得积分0
3分钟前
zhixue2025完成签到 ,获得积分10
3分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7298031
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8916493
关于积分的说明 18879379
捐赠科研通 6963217
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3210641
关于科研通互助平台的介绍 2379958
邀请新用户注册赠送积分活动 2187125