从圆环腔到旋转-缸流：轴对称卷积的非线性动力学
流体动力学
2025-06-17 v2
摘要
在（轴对称）旋转-缸湍流的 onset 处发现形成同轴卷积的时空复杂流。使用同伪方法解释这些卷积的出现，将原始流配置连续变形为更简单、更易理解的配置。我们在此将旋转-缸流变形为圆环流，从而控制曲率效应，随后以摩尔斯数为函数进行数值分析，研究其作为函数的转变情景。从平面极限开始增加曲率，揭示了以摩尔斯数函数明确的通向亚临界情景的路径。随着旋转-缸配置的接近，超临界分支转向增加摩尔斯数，而一支混沌亚临界分支取代之。超临界情景中的模态选择涉及两种模态族之间的竞争。这取决于所有本征模态的一个特定径向局部化特性，链接到随曲率增加而增强的空间依赖的径向对流径向速度。提出一种基于多重共振的卷积配对的新非线性机制。首次识别了原始旋转-缸流在所研究几何配置下失稳于轴对称扰动的临界点。
引用
@article{arxiv.2412.15892,
title = {From annular cavity to rotor-stator flow: nonlinear dynamics of axisymmetric rolls},
author = {Artur Gesla and Patrick Le Quéré and Yohann Duguet and Laurent Martin Witkowski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.15892},
year = {2025}
}