准二维Taylor-Couette流通向湍流过程中的环爆发行为
流体动力学
2015-12-02 v1
摘要
我们研究半径比接近1的准二维Taylor-Couette系统——三维与二维之间的过渡区域。通过系统增加雷诺数，我们观察到许多标准转捩，例如从经典Taylor涡流(TVF)到波状涡流(WVF)的转捩，以及向充分发展湍流的转捩。在湍流起始之前，我们观察到局部湍流斑块的间歇性爆发模式，证实了实验观察到的极短波长爆发(VSWBs)模式。一个显著发现是，对于大于VSWB起始的雷诺数，出现一种新的间歇性爆发行为：不同阶数的方位角闭合环的爆发模式。我们称之为环爆发(ring-burst)模式，其完全环绕圆柱，但在轴向仍保持局部化并被非湍流的主要为波状结构分隔。我们使用若干定量度量，包括横流能量，来表征环爆发模式并区别于背景流。环爆发模式有趣在于它不出现在三维或二维Taylor-Couette流中：它只出现在系统的过渡准二维区域，该区域研究较少但值得进一步关注以深入理解湍流。
引用
@article{arxiv.1501.02002,
title = {Ring bursting behavior en route to turbulence in quasi two-dimensional Taylor-Couette flows},
author = {Sebastian Altmeyer and Younghae Do and Ying-Cheng Lai},
journal= {arXiv preprint arXiv:1501.02002},
year = {2015}
}