Study on drag reduction mechanism with emphasis on non-affinity in polymer chain coil-stretch transition
以聚合物链卷曲-拉伸转变非亲和力为重点的减阻机理研究
基本信息
- 批准号:23560188
- 负责人:
- 金额:$ 3.41万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 财政年份:2011
- 资助国家:日本
- 起止时间:2011 至 2013
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
We carried out numerical study to reveal the mechanism of drag reduction (DR) in polymer-diluted flows. The polymer chains are modeled as elastic dumbbells. We elucidated the effect of non-affinity in the motion of dumbbells on DR, where their motions do not precisely correspond to macroscopically-imposed deformation. The DNS for the solvent is coupled to the mesoscopic description of dumbbells using BDS in forced homogeneous isotropic turbulence. Compared with the complete affine case (a=0.0), more drastic DR is achieved when non-affinity is maximum (a=1.0). When a=0.0, the dumbbell connector vector is convected as contravariant vector representing material line element and elasticity is caused on the tubular structures. When a=1.0, the connector is convected as covariant vector representing material surface element, and directs outward perpendicularly on the planar structures and exert an extra tension on vortex sheet, which leads to attenuation of energy cascade, causing larger DR.
本文对聚合物稀释流的减阻机理进行了数值研究。聚合物链被建模为弹性哑铃。我们阐明了非亲和力的哑铃运动对DR的影响,其中它们的运动并不精确地对应于宏观施加的变形。的DNS的溶剂耦合到介观描述的哑铃在强迫均匀各向同性湍流使用BDS。与完全仿射情形(a=0.0)相比,当非仿射最大(a=1.0)时实现更剧烈的DR。当a=0.0时,哑铃形连接子矢量转化为表示材料线元的逆变矢量,在管状结构上产生弹性。当a=1.0时,连接体作为代表物质面元的协变矢量对流,并垂直于平面结构向外指向,对涡面施加额外的张力,导致能量级联衰减,从而导致较大的DR。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Ten Chapters in Turbulence, Chapter 2
湍流十章,第二章
- DOI:
- 发表时间:2013
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:J. Schumacher;R. M. Kerr and K. Horiuti
- 通讯作者:R. M. Kerr and K. Horiuti
Structure and Dynamics of Vorticity in Turbulence, Chapter 2 in"Ten Chapters in Turbulence", Ed. by P. A. Davidson, Y. Kaneda and K. R. Sreenivasan
湍流中涡度的结构和动力学,《湍流十章》第二章,编辑。
- DOI:
- 发表时间:2012
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:J. Schumacher;R. M. Kerr and K. Horiuti
- 通讯作者:R. M. Kerr and K. Horiuti
Contravariant and covariant dumbbells in polymer-diluted viscoelastic turbulence
聚合物稀释粘弹性湍流中的逆变和协变哑铃
- DOI:
- 发表时间:2013
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:青柳 渉;Ian Kesniel Panelo Esberto;茂田 正哉;伊澤 精一郎;福西 祐;K. Horiuti and S. Takeu
- 通讯作者:K. Horiuti and S. Takeu
Dumbbellモデルを用いたBDS-DNSによる乱流抵抗低減機構の解明
利用哑铃模型阐明BDS-DNS湍流减阻机制
- DOI:
- 发表时间:2011
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:松本 一真; 堀内 潔
- 通讯作者:堀内 潔
Marked Drag Reduction in Non-affine Viscoelastic Turbulence in Homogeneous Isotropic and Pipe Flows
均质各向同性和管流中非仿射粘弹性湍流的显着减阻
- DOI:10.1088/1742-6596/318/9/092016
- 发表时间:2011
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:K. Horiuti;K. Matsumoto and M. Adachi
- 通讯作者:K. Matsumoto and M. Adachi
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{{ truncateString('HORIUTI Kiyosi', 18)}}的其他基金
Investigation on the multi-mode spiral vortex cluster structure based on the hierarchical spectrum
基于层次谱的多模态螺旋涡团结构研究
- 批准号:
20560148 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 3.41万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
A Study on the Marked turbulent drag reduction mechanism in DNA-diluted Fluid
DNA稀释流体显着湍流减阻机理研究
- 批准号:
18560156 - 财政年份:2006
- 资助金额:
$ 3.41万 - 项目类别:
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Research on Development of Engineering-Application Oriented Subgrid-Scale Estimation Model
面向工程应用的亚网格尺度估算模型开发研究
- 批准号:
12650156 - 财政年份:2000
- 资助金额:
$ 3.41万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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小尺度湍流产生流的 LES 研究
- 批准号:
10650162 - 财政年份:1998
- 资助金额:
$ 3.41万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)














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