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探究湍流泰勒涡卷的起源

流体动力学 2023-02-15 v1

摘要

自Taylor的开创性论文以来,大尺度准轴对称结构的存在一直是研究泰勒-库埃特流时的关注焦点。在本稿件中,我们通过在一固定雷诺数 Res=3.6×104Re_s=3.6\times 10^4 下开展一系列数值模拟并同时改变科里奥利参数,以分析结构生成与耗散时的流动特征,从而探究其在高度湍流 regime 下的形成。我们展示了科里奥利力如何在边界层内诱导径向与方位角速度场之间的单向耦合,而在主流区存在导致竞争效应的双向耦合。我们讨论了这如何使窄间隙泰勒-库埃特流与其他对流流的类比复杂化。随后我们将这些统计量与一个无无滑移边界层的类似剪切流进行比较,展示这种双重耦合如何引起非常不同的效应。最后我们反思湍流泰勒涡卷的可能起源。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.07047,
  title  = {Exploring the origin of Turbulent Taylor rolls},
  author = {V. Jeganathan and K. Alba and R. Ostilla-Monico},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.07047},
  year   = {2023}
}