旋转流体表面的多边形
流体动力学
2009-11-11 v1 综合物理
摘要
我们报道了旋转系统中流体表面的一种新颖且引人注目的不稳定性。在由旋转部分填充的静止圆柱形容器底盖所驱动的流动中，自由表面的形状可自发破缺轴对称性，呈现为以不同于底盖速度刚性旋转的多边形。对于水，我们已观察到多达6个角的多边形。多年来已知此类流动易于发生对称破缺，但显然多边形表面形状从未被观察到。在类似装置中以低得多的旋转速率观察到旋转内波的产生，此时自由表面基本保持平坦。我们推测该不稳定性由静止壁面引起的强方位角向剪切所致，并由旋转底盖的微小摆动触发。轻微的不对称诱导了底盖与多边形间锁模的趋势，即底盖每完整旋转一周，多边形转过一个角。
引用
@article{arxiv.physics/0511251,
title = {Polygons on a Rotating Fluid Surface},
author = {Thomas R. N. Jansson and Martin P. Haspang and Kaare H. Jensen and Pascal Hersen and Tomas Bohr},
journal= {arXiv preprint arXiv:physics/0511251},
year = {2009}
}