浮力生成涡旋中环量的标度律
流体动力学
2009-11-11 v2
摘要
通过大量格子玻尔兹曼模拟的结果，研究了当二维（2D）热泡阵列被释放到静止不可压缩流体中时，由浮力生成的流体环量的时间演化。观察到环量大小在有限时间内增长至最大值。当最大环量及其出现时间由适当定义的特征尺度无量纲化后，表明可以设计两个简单的依赖于普朗特数（Pr）的标度关系，它们在跨越黏性与扩散区域达九个数量级 Pr 以及低 Ra 区域六个数量级瑞利数（Ra）的范围内极好地拟合这些数据。此外，解析得到了如下精确结果：在无限无界流体中，单个浮力涡环的环量大小随时间持续增大。
引用
@article{arxiv.physics/0604095,
title = {Scaling of Circulation in Buoyancy Generated Vortices},
author = {P. Stansell and R. V. R. Pandya},
journal= {arXiv preprint arXiv:physics/0604095},
year = {2009}
}
备注
4 pages, 3 figures, submitted to Physical Review Letters