自维持的弹性惯性 Tollmien-Schlichting 波
流体动力学
2020-07-15 v2
摘要
对雷诺数 Re = 3000 下粘弹性流体二维平面槽道流的直接模拟揭示了一族吸引子的存在，其结构密切类似于线性 Tollmien-Schlichting (TS) 模态，尤其在该 TS 模态临界层位置表现出强局域化的应力涨落。在所选取的参数值下，该解分支与牛顿流体中发现的 nonlinear TS 解分支不相连，因而代表了一族由粘弹性非线性自维持的解。吸引子与线性 TS 模态的应力与速度涨落之比在定量上一致，并随 Weissenberg 数 Wi 强烈增大。对于后者，该比值标度随 Wi 增大发生转变，且非线性解族出现的 Wi 恰位于该转变之上。最后，有证据表明该分支通过一不稳定解分支与二维弹性惯性湍流 (EIT) 相连。这些结果表明，在此考虑的参数范围内，导致 EIT 的旁路转捩由激发 Tollmien-Schlichting 模态的扰动的非线性放大与自维持所介导。
引用
@article{arxiv.1910.11419,
title = {Self-sustained elastoinertial Tollmien-Schlichting waves},
author = {Ashwin Shekar and Ryan M. McMullen and Beverley J. McKeon and Michael D. Graham},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.11419},
year = {2020}
}
备注
15 pages, 7 figures; Accepted in the Journal of Fluid Mechanics