旋转立方体章动激发的惯性波与模态

J. Boisson; C. Lamriben; L. R. M. Maas; P. -P. Cortet; F. Moisy

doi:10.1063/1.4731802

旋转立方体章动激发的惯性波与模态

流体动力学 2013-10-15 v1 地球物理

作者: J. Boisson , C. Lamriben , L. R. M. Maas , P. -P. Cortet , F. Moisy

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摘要

我们报告了对经受纵向章动（即随时间调制的旋转）的立方体容器内流动的 experimental 测量结果。使用共转粒子图像测速系统，在章动参考系中测量了垂直平面和水平平面内的速度场。当章动频率 $\sigma_0$ 小于平均旋转速率 $\Omega_0$ 的两倍时，惯性波可在流体内部传播。在任意激发频率 $\sigma_0<2\Omega_0$ 下，振荡流动显示出两个贡献：(i) 由章动运动诱导的基本流动，以及 (ii) 从立方体水平边缘斜向上和向下传播的惯性波束。除了这两个贡献外，惯性模态也可能在某些特定共振频率下被激发。我们特别表征了与强迫对称性兼容的最低阶模态的共振，记为 [2,1,+]。通过将测量的流场与数值计算的预期无粘惯性模态 [L.R.M. Maas, Fluid Dyn. Res. \textbf{33}, 373 (2003)] 进行比较，我们表明只有匹配强迫对称性的惯性模态子集才能被章动激发。

关键词

惯性波章动旋转流体惯性模态粒子图像测速共振立方体容器

引用

@article{arxiv.1206.3326,
  title  = {Inertial waves and modes excited by the libration of a rotating cube},
  author = {J. Boisson and C. Lamriben and L. R. M. Maas and P. -P. Cortet and F. Moisy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1206.3326},
  year   = {2013}
}

备注

Phys. Fluids (in press)

旋转立方体章动激发的惯性波与模态

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关键词

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