半圆形腔体 lid-driven flow 中转态的数值研究
流体动力学
2024-04-25 v1
摘要
本文研究了三维（3D）半圆形腔体内的 lid-driven flow。通过结合一阶精度算子分割方案、虚域公式和有限元空间逼近方法，获得了对不规则粘性流体在腔体内的 Navier-Stokes 方程的数值解。获得了产生振荡流（ Hopf 分岔）的临界雷诺数（Re_{cr}）。对长度等于宽度的半圆形腔体中振荡运动的特征进行了详细研究。基于振荡运动一个周期内的平均速度场，流动差（称为振荡模式）在该周期内几个时间实例的速度场与平均场之间的表现几乎呈现相同的流动模式，当雷诺数接近 Re_{cr} 时。这种在半圆形腔体中的振荡模式与浅层腔体中获得的振荡模式几乎相同，但在浅层腔体中存在两个垂直侧壁和下游壁的存在下触发某些差异。
引用
@article{arxiv.2404.15514,
title = {Numerical study of transitions in lid-driven flows in semicircular cavities},
author = {Tsorng-Whay Pan and Ang Li and Shang-Huan Chiu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.15514},
year = {2024}
}