On translational and rotational relative velocities of fibers and fluid in a turbulent channel flow with a backward-facing step

تعلیق فیبر رقیق شده در یک کانال آشفته با گام عقب به وسیله ردیابی ویژگی ها مورد بررسی قرار می گیرد. ترکیب آن با یک روش تشخیص فاز، که به طور دقیق توصیف شده است، به طور همزمان و جداگانه اندازه گیری میدان های حامل و پراکنده فضاهای سرعت، جهت گیری و نرخ چرخش الیاف و همچنین سرعت لغزش حرکتی و چرخشی را امکان پذیر می سازد. الگوهای غلظت الیاف، سرعت زاویه ای و توزیع احتمال سرعت الیاف، به نظر می رسد که متقابلا مکانیکی با دیوار و برش بیش از حد محلی، به جای ساختارهای آشفته در نزدیکی دیوار، تحت سلطه قرار گیرد. سرعت لغزش ترجمه شده از داده های لحظه ای نشان می دهد که فیبر ها سریعتر از محفظه اطراف در داخل لایه بافر حرکت می کنند، فاصله زمانی کاهش می یابد که فاصله نزدیک به مرکز خط کانال کاهش می یابد. از سوی دیگر، پروفیل لغزش چرخشی نشان می دهد که تفکیک تدریجی دینامیک ترجمه و چرخشی. در پایین این مرحله، بیش از سرعت جریان که توسط الیاف نشان داده می شود، همچنان مشاهده می شود و در ناحیه آزاد برش گسترش می یابد، در حالی که سرعت حرکت چرخش در یک فاصله نسبتا کوتاه از مرحله کاهش می یابد، به همین دلیل اثر حضور دیوار از بین می رود.