连接自由表面的半涡环的形成与动力学
流体动力学
2022-02-15 v1
摘要
在如水黾等某些动物的运动中存在作用，本文实验研究了连接自由表面的半涡环的形成与动力学。该半涡环由水中平圆盘的圆周运动产生。数字粒子图像测速提供了速度场与涡属性。我们展示了在宽广的雷诺数范围内，半涡环的属性如何与圆盘特征相关。特别地，我们的结果突显出其形成过程比由活塞冲程产生的完整涡环更为复杂。除圆盘后缘经典的卷起外，前缘发生脱落现象，产生次级涡。与该脱落过程相关的斯特劳哈尔数表明其源于 Bloor 在圆柱近尾流中识别出的边界层自由剪切不稳定性。最后我们表明，圆盘厚度通过次级涡的发射频率影响半涡环的最终属性。
引用
@article{arxiv.2202.06162,
title = {Formation and dynamics of a semi vortex ring connected to a free surface},
author = {Alexandre Vilquin and Samuel Hidalgo-Caballero and Vincent Pagneux and Agnès Maurel and Philippe Petitjeans},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.06162},
year = {2022}
}
备注
13 pages, 10 figures