黏性渦環(huán)的失穩(wěn)與多級分叉行為

渦環(huán)是自然界廣泛存在的流體結構。從煙圈、蒲公英的飛行

,魚類的游動

,到直升機下降或下滑飛行的旋翼渦環(huán)

,以及原子彈爆炸形成的蘑菇云等等,都是渦環(huán)行為。渦環(huán)相關的研究成為流體力學研究的重要分支

,而渦環(huán)不穩(wěn)定性也逐漸被人們關注,20世紀70年代,Widnall等首次對渦環(huán)不穩(wěn)定性進行了實驗研究,并發(fā)展了小擾動線性分析的方法

,之后其研究團隊繼續(xù)對不同波長擾動下的不穩(wěn)定模式進行了理論預測

。1978年,Saffman對黏性渦環(huán)不穩(wěn)定波數(shù)進行了實驗研究

。但對渦環(huán)不穩(wěn)定原因一直缺乏足夠的探索

,2005年,Fukumoto等

對造成渦環(huán)不穩(wěn)定性的原因進行了分析,提出了曲率不穩(wěn)定性理論。2019年,Hattori

利用數(shù)值模擬進一步證實了曲率不穩(wěn)定性對渦環(huán)的影響,并研究了曲率不穩(wěn)定與橢圓不穩(wěn)定性的競爭。

以制漿中段廢水為研究對象，首先采用正交實驗研究了石墨烯促進Fenton氧化的各影響因素間的顯著程度，然后通過單因素實驗研究了廢水pH值、石墨烯加入量以及H2O2加入量對廢水處理效果的影響。

對穿透界面形成的渦環(huán)研究也逐漸被人們重視,幾項研究揭示了液滴穿透液面后所形成渦環(huán)的演變

。對于較小范圍的沖擊條件下,Peck等

提出了一種構造渦環(huán)拓撲結構的理論模型,Chapman等

研究了水滴的球性對渦環(huán)特征的作用,發(fā)現(xiàn)球形液滴從扁圓形振蕩到膨脹形狀,產(chǎn)生最大的穿透。然而,Rodriguez等提出,渦環(huán)的最大滲透發(fā)生在長液滴,反之亦然

。剔除速度沖擊,Shankar等

的研究展示了液滴穿透過程完全由液滴的毛細作用或表面能量控制,這在有限的沖擊速度下可能不成立。……