The rotation of a sedimenting spheroidal particle in a linearly stratified fluid

نویسندگان

چکیده

We derive the torque on a spheroid of an arbitrary aspect ratio $\kappa$ sedimenting in linearly stratified ambient. The analysis demarcates regions parameter space corresponding to broadside-on and edgewise (longside-on) settling limit $Re, Ri_v \ll 1$, where $Re = \rho_0UL/\mu$ $Ri_v =\gamma L^3g/\mu U$, Reynolds viscous Richardson numbers, respectively, are dimensionless measures importance inertial buoyancy forces relative ones. Here, $L$ is semi-major axis, $U$ appropriate velocity scale, $\mu$ fluid viscosity, $\gamma\,(>0)$ (constant)\,density gradient characterizing stably ambient, with $\rho_0$ being density taken be constant within Boussinesq framework. A reciprocal theorem formulation identifies three contributions torque: (1) $O(Re)$ contribution that already exists homogeneous orients broadside-on; (2) $O(Ri_v)$ hydrostatic due ambient linear stratification also (3) hydrodynamic arising from perturbation by whose nature depends $Pe$; $Pe UL/D$ Peclet number $D$ diffusivity stratifying agent. For \gg $O(Ri_v^{\frac{2}{3}}$) Stokes regime characterized Ri_v^{\frac{1}{3}}$, regardless $\kappa$. differing orientation dependencies large-$Pe$ torques imply regimes separated two distinct $\kappa$-dependent critical curves $Ri_v/Re^{\frac{3}{2}}-\kappa$ plane. predictions consistent recent experimental observations.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

a swot analysis of the english program of a bilingual school in iran

با توجه به جایگاه زبان انگلیسی به عنوان زبانی بین المللی و با در نظر گرفتن این واقعیت که دولت ها و مسئولان آموزش و پرورش در سراسر جهان در حال حاضر احساس نیاز به ایجاد موقعیتی برای کودکان جهت یاد گیری زبان انگلیسی درسنین پایین در مدارس دو زبانه می کنند، تحقیق حاضر با استفاده از مدل swot (قوت ها، ضعف ها، فرصتها و تهدیدها) سعی در ارزیابی مدرسه ای دو زبانه در ایران را دارد. جهت انجام این تحقیق در م...

15 صفحه اول

A numerical study of the dynamics of a particle settling at moderate Reynolds numbers in a linearly stratified fluid

In this paper, the transient settling dynamics of a spherical particle sedimenting in a linearly stratified fluid is investigated by performing fully resolved direct numerical simulations. The settling behaviour is quantified for different values of Reynolds, Froude and Prandtl numbers. It is demonstrated that the transient settling dynamics is correlated to the induced Lagrangian drift of flow...

متن کامل

gradual erasure of subjectivity: a study of samuel beckett’s trilogy in the light of postmodernism

ساموئل بکت بیشتر از هر نویسنده دیگری در نیم? دوم قرن بیستم با گفتارش زمان? ما را به آستان? از هم پاشیدگی کشانده است، آستانه ای که در آن مدرنیته با سرانجام گریزان اما غیرقابل اجتناب خود مواجه می شود. در این تحقیق روی مفهوم فردیت و محو آن در دوران پسامدرن تاکید شده و در طی آن سعی شده است که فردیت مدرن و پسامدرن در رمان های سه گانه بکت بررسی گردد. تحقیق حاضر یک بررسی کتابخانه ای و کیفی بر روی سه ر...

15 صفحه اول

ذخیره در منابع من


  با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ژورنال

عنوان ژورنال: Journal of Fluid Mechanics

سال: 2021

ISSN: ['0022-1120', '1469-7645']

DOI: https://doi.org/10.1017/jfm.2021.1016