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非均匀曲率通道流中基于次网格尺度局部精确协同结构的空间递进方法

流体动力学 2026-01-14 v1

摘要

我们提出了一种用于处理流动中缓慢的纵向变化的新型多尺度空间递进方法。其核心思想是将主导大尺度流动演化的边界区域方程与捕捉小尺度动力学的局部精确协同结构进行耦合。该框架与高雷诺数渐近理论一致,为在广泛的空间展开剪流中构建时间周期有限幅值解提供了可行的途径。作为首次应用,我们考虑非均匀曲率通道流,假设平面泊肃叶流的有限幅值平行波解在入口处被维持。该方法允许估计动量输运,并揭示入口条件对输运特性和整体流动结构的影响。随后我们考虑曲率逐渐减小的情况,入口处存在德文涡 vortices。在这种设置下,小的外部振荡性扰动可引发亚临界自激状态,即使曲率消失,这些状态仍可持续存在。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.03968,
  title  = {Spatial marching with subgrid-scale local exact coherent structures in non-uniformly curved channel flow},
  author = {Runjie Song and Kengo Deguchi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.03968},
  year   = {2026}
}