Linear instability analysis of a viscoelastic jet in a co-flowing gas stream

不稳定性 粘弹性 机械 弹性不稳定性 物理 表面张力 喷射(流体) 摄动(天文学) 弹性(物理) 经典力学 热力学 量子力学
作者
Zhaodong Ding,Kai Mu,Ting Si,Yongjun Jian
出处
期刊:Journal of Fluid Mechanics [Cambridge University Press]
卷期号:936 被引量:11
标识
DOI:10.1017/jfm.2022.41
摘要

The instability characteristic of a viscoelastic jet in a co-flowing gas stream is studied comprehensively. The important role of the non-uniform basic velocity in the instability analysis of viscoelastic jets is clarified, which first induces an unrelaxed elastic tension, and then produces a coupling term between the elastic tension and perturbation velocity. The elastic tension promotes the instability of the jet, while the coupling term exhibits a stabilizing effect, which is essentially related to the nonlinear constitutive relation of viscoelastic fluids and the non-uniform basic velocity. The competition between these two factors leads to the non-monotonic effect of fluid elasticity on the disturbance growth rate, which can be divided into two different regimes characterized by the Weissenberg number with values smaller or larger than unity. In different regimes, the structure of the eigenspectrum is also significantly different. Furthermore, three instability mechanisms are identified using the energy budget analysis, corresponding to the predominance of the surface tension, elastic tension and shear and pressure of the external gas, respectively. By analysing the variations of the growth rate and phase speed of the disturbances, the general features of viscoelastic jet instability are obtained. Finally, the transitions of instability modes in parameter spaces are investigated theoretically and the transition boundaries among them are provided. This study provides guidance for understanding the underlying mechanism of instability of a viscoelastic jet surrounded by a co-flowing gas stream and the transition criterion of different instability modes.
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
4秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
加贝火火发布了新的文献求助10
7秒前
cjy发布了新的文献求助10
9秒前
研友_LOqqmZ完成签到 ,获得积分10
11秒前
19秒前
shuoliu完成签到 ,获得积分10
20秒前
ok123完成签到 ,获得积分10
25秒前
cjy发布了新的文献求助10
25秒前
36秒前
蛋卷完成签到 ,获得积分10
44秒前
瘦瘦的迎梦完成签到 ,获得积分10
48秒前
拉长的芷烟完成签到 ,获得积分10
48秒前
theo完成签到 ,获得积分0
53秒前
loren313完成签到,获得积分0
55秒前
serendipity完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
lily完成签到 ,获得积分10
1分钟前
浩whu完成签到,获得积分10
1分钟前
Cat4pig完成签到 ,获得积分10
1分钟前
肥猫完成签到,获得积分10
1分钟前
一路有你完成签到 ,获得积分0
1分钟前
害羞的雁易完成签到 ,获得积分10
1分钟前
飘逸锦程完成签到 ,获得积分0
2分钟前
阿俊1212完成签到 ,获得积分10
2分钟前
yummy弯完成签到 ,获得积分10
2分钟前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
笔墨纸砚完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Neko完成签到,获得积分10
2分钟前
Willow完成签到,获得积分10
2分钟前
光下微尘完成签到 ,获得积分10
2分钟前
葛力发布了新的文献求助10
2分钟前
飞云完成签到 ,获得积分10
2分钟前
龚瑶完成签到 ,获得积分10
2分钟前
HHW完成签到,获得积分10
2分钟前
哈基米完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
(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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 生物化学 化学工程 物理 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6021664
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7634329
关于积分的说明 16166773
捐赠科研通 5169484
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2766429
邀请新用户注册赠送积分活动 1749406
关于科研通互助平台的介绍 1636535