间隙宽度对Taylor-Couette流湍流过渡的影响
流体动力学
2026-04-21 v1 星系天体物理
统计力学
斑图形成与孤子
大气与海洋物理
摘要
对Taylor-Couette配置下的过渡性流动进行数值模拟，以研究间隙宽度对湍流过渡的影响。研究结果表明，在内圆半径和旋转速度相同的情况下，随着间隙宽度的增加，流动趋于稳定。发现间隙内的平均速度分布随间隙宽度的增加趋近于自由涡旋流动，流动稳定性得到增强。当间隙宽度增加时，能量梯度函数的最大值（基于能量梯度理论）在间隙内减小，从而延迟湍流过渡。因此，间隙宽度越大，过渡越晚发生。随着间隙宽度的增加，仅基于间隙宽度的雷诺数无法刻画Taylor-Couette流的流动行为，必须考虑半径比的影响。
关键词
引用
@article{arxiv.2604.16495,
title = {Effect of gap width on turbulent transition in Taylor-Couette flow},
author = {Chang-Quan Zhou and Hua-Shu Dou and Lin Niu and Wen-Qian Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.16495},
year = {2026}
}
备注
13 pages; 6 figures