渐近吸吮边界层湍流转捩的边态
流体动力学
2013-07-15 v2
摘要
我们证明了渐近吸吮边界层的 Navier-Stokes 方程存在精确的不变解。所识别的周期轨道具有长达数千个对流时间单位的极长周期，被发现是嵌入在层流与湍流动力学稳定性边界内的局部动力学吸引子。其动力学捕捉到了在许多剪切流中观察到的下游取向涡对与条带之间的相互作用，以及边界层特有的能量爆发。通过将流动嵌入到介于平面 Couette 流与边界层之间的一系列流动族中，我们证明了该周期轨道产生于平面 Couette 流两个对称相关的行波解的鞍结无限周期 (SNIPER) 分岔。从物理上看，长周期是由于缓慢的条带不稳定性导致的，这种不稳定性引发了与爆发相关的条带剧烈破裂，并在不同的展向位置重新形成条带。我们表明，当改变雷诺数和域大小时，该轨道在结构上是稳定的。
引用
@article{arxiv.1209.0593,
title = {Edge states for the turbulence transition in the asymptotic suction boundary layer},
author = {Tobias Kreilos and Gregor Veble and Tobias M. Schneider and Bruno Eckhardt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1209.0593},
year = {2013}
}
备注
Accepted for publication in journal of fluid mechanics