管道流中层流-湍流前缘的速度与结构
流体动力学
2017-11-21 v3
摘要
使用大规模直接数值模拟，研究了管道流中层流-湍流前缘在雷诺数 至 之间的动力学行为。我们通过分析湍流动能收支，并将下游前缘运动与主体湍流结构的平流速度进行比较，研究了弱段塞与强段塞前缘之间的物理区别。我们的研究表明，弱下游前缘比主体内的湍流结构传播得更慢，对应于前缘处的衰减湍流。在 时，下游前缘速度变得快于平流速度，标志着强前缘的开始。与弱前缘不同，强前缘通过吞噬下游层流而产生湍流涡旋。我们的研究还表明，在 以下观察到的两类前缘之间的动态切换是由下游层流-湍流前缘处产生与耗散的时间波动所驱动的。
引用
@article{arxiv.1603.04077,
title = {Speed and structure of turbulent fronts in pipe flow},
author = {Baofang Song and Dwight Barkley and Björn Hof and Marc Avila},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.04077},
year = {2017}
}
备注
14 pages, accepted for publication in Journal of Fluid Mechanics