转捩平面 Couette 流中层流空洞形成的力学与统计研究
流体动力学
2015-03-23 v1 统计力学
摘要
本文关注平面 Couette 流 (PCF) 转捩湍流中层流空洞形成的两个方面的数值研究与建模。一方面，我们考虑淬火过程：雷诺数 R 的突然降低迫使空洞形成。雷诺数从无特征湍流降低至倾斜层流 - 湍流带存在的范围 [Rg;Rt]。通过可视化和动能及湍流分数的测量，研究了淬火的连续阶段。利用动能收支解释了动能的行为：结果表明，粘性导致准模态衰减，直到升举效应与之平衡并建立新的平衡。此外，该收支证实了所涉及的物理机制独立于淬火的执行方式。另一方面，我们考虑带中靠近 Rg 处层流空洞的自然形成。直接数值模拟 (DNS) 表明，湍流带中的空洞为碎片化带机制和 Rg 附近的取向波动提供了机理。此外，对动能向低值波动的分析表明，带中湍流的消失可以在大偏差理论的框架内进行描述。从动能的概率密度函数中提取出了大偏差函数。
引用
@article{arxiv.1502.00813,
title = {Mechanical and statistical study of the laminar hole formation in transitional plane Couette flow},
author = {Joran Rolland},
journal= {arXiv preprint arXiv:1502.00813},
year = {2015}
}
备注
14 pages, 9 figures, Accepted in Eur. Phys. J. B