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== 摘要 ==
* '''原文标题'''：Incipient motion of a single particle on a regular substrate in an oscillatory flow
* '''中文标题'''：规则基底上单颗粒在振荡流中的初始运动
* '''发布日期'''：2025-04-14 08:06:12+00:00
* '''作者'''：Timo J. J. M. van Overveld, Marco Mazzuoli, Markus Uhlmann, Herman J. H. Clercx, Matias Duran-Matute
* '''分类'''：physics.flu-dyn
*'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2504.09965v1
'''中文摘要'''：本研究采用[[力学]]方法探究并模拟了[[振荡边界层]]中[[结构化基底]]上单[[颗粒]]的起动运动。通过确定性关联作用于颗粒的[[力]]/[[力矩]]与瞬时环境[[流动]]，捕捉了流动[[非定常效应]]，揭示了丰富的[[颗粒动力学]]特征。我们在[[振荡流隧道]]中开展的[[实验室实验]]，通过[[颗粒图像测速技术]]获取运动阈值处的流动条件，表征了运动起始及初期阶段特征。实验结果验证并补充了[[颗粒解析直接数值模拟]]的结果——该模拟采用[[浸没边界法]]与包含[[静摩擦接触模型]]的[[离散元法]]相结合，提供了细致机理。在[[参数空间]]研究范围内，可动颗粒在基底上呈现纯[[滚动]]（无[[滑动]]），表明运动起始由[[非平衡力矩]]而非作用力主导。实验与数值结果均与[[解析力矩平衡模型]]高度吻合，该模型包含基于理论[[Stokes速度剖面]]建模的[[流体动力矩]]，以及[[升力]]、[[附加质量]]和[[外加压力梯度]]贡献。研究还识别出[[稳态条件]]下不存在的附加[[运动模态]]（特别是与[[颗粒惯性]]和[[流动反向时间]]相关的模态）。我们的确定性方法无需依赖[[阈值经验估计]]即可预测颗粒起动的相位，只要流动无[[湍流]]且与其他可动颗粒[[相互作用]]可忽略，该方法可推广至多种流动和基底条件。