进动驱动开尔文模的不稳定性：失谐效应的证据
流体动力学
2019-03-13 v2
摘要
我们报道了圆柱容器内由进动强迫的近共振开尔文模不稳定性的实验研究。该不稳定性在临界进动比以上通过圆柱端壁测得的压力涨落时间功率谱中出现峰值而被探测到。相应频率可归为若干频率集，满足与受迫开尔文模的共振条件。我们表明其中一个三波组对应于开尔文模的参数共振。我们首次观察到不稳定模频率随进动比的显著变化。我们通过考虑由背景流减速引起的失谐机制来解释这一频率改变。借助半解析模型，我们表明流偏离刚体旋转会导致开尔文模色散关系的改变以及共振条件的失谐。我们的计算再现了实验测量的特征。我们还表明，第二个频率集（包含实验中观测到的极低频率）不具备开尔文模间参数共振的性质。我们的观测提示其可能对应于地转模的不稳定性。
引用
@article{arxiv.1803.04699,
title = {Instability of precession driven Kelvin modes: Evidence of a detuning effect},
author = {Johann Herault and Andre Giesecke and Thomas Gundrum and Frank Stefani},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.04699},
year = {2019}
}
备注
26 pages, 17 figures, accepted by Phys. Rev. Fluids