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von Kármán 流的运动学发电机模拟:在 VKS 实验中的应用

流体动力学 2011-06-10 v1 混沌动力学 地球物理

摘要

VKS 实验已证明在高度湍流的液态钠 von Kármán 流中存在发电机效应 [R. Monchaux 等人, Phys. Rev. Lett. {\bf 98}, 044502 (2007)]。然而,发电机的存在及其启动取决于具体的实验配置。通过对真实流进行运动学发电机模拟,我们研究了这些配置对发电机效应的影响,特别是旋转方向以及剪切层平面中环形结构的存在。通过立体粒子图像测速技术,在水模型中测量了不同 VKS 配置下的平均速度场的三个分量。然后对实验数据进行处理,以便在周期性圆柱运动学代码中使用。即使运动学预测的模式与实验饱和模式不同,但关于发电机存在性和阈值的结果在定性上是一致的,这表明了流动特征的重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.1106.1717,
  title  = {Kinematic dynamo simulations of von K\'arm\'an flows: application to the VKS experiment},
  author = {A. Pinter and B. Dubrulle and F. Daviaud and J. Leorat},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1106.1717},
  year   = {2011}
}