快速旋转大雷诺数流动的精确二维化
流体动力学
2023-07-19 v1
摘要
我们考虑三维域中牛顿流体的流动，该域绕垂直轴旋转且由垂直不变的水平体力驱动。该系统允许满足二维纳维-斯托克斯方程的垂直不变解。在高雷诺数且无整体旋转时，此类解通常对三维扰动不稳定。相反，对于足够强的整体旋转，我们严格证明二维(且可能湍流的)解对依赖于垂直的扰动是稳定的：流动在长时间极限下变为二维。这些结果阐明了旋转湍流的几个基本问题：对于任意雷诺数和足够小的罗斯比数，系统被吸引到纯二维流动解，其不显示能量耗散异常且无气旋-反气旋不对称性。最后，这些结果质疑了波湍流理论描述有界域中稳态旋转湍流的适用性。
引用
@article{arxiv.1510.06592,
title = {Exact two-dimensionalization of rapidly rotating large-Reynolds-number flows},
author = {Basile Gallet},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.06592},
year = {2023}
}
备注
To be published in Journal of Fluid Mechanics