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从条纹到环再到涡旋网格:瞬态对流自旋过程中的通用模式

流体动力学 2015-05-18 v2

摘要

我们观察到在蒸发流体的自旋过程中,在几个埃克曼自旋时间量级的时间尺度上,瞬态形成了一种环状模式状态。利用红外测温法和粒子图像测速法对环状状态进行了探测,并证明它是科里奥利力与粘性力之间瞬态平衡的结果,这两种力主导惯性力,且均从测量的速度场中提取。环状状态的瓦解通过这些力分量的反相来量化,这种反相驱动了开尔文-亥姆霍兹不稳定性,并且我们表明由此产生的涡旋网格间距与环波长成比例。这是通往准二维湍流涡旋流的基本路径,因此可能对旋转对流普遍存在的天体物理学和地球物理学具有启示意义。

关键词

引用

@article{arxiv.1001.4262,
  title  = {Streaks to Rings to Vortex Grids: Generic Patterns in Transient Convective Spin-Up},
  author = {Jin-Qiang Zhong and M. D. Patterson and J. S. Wettlaufer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1001.4262},
  year   = {2015}
}

备注

4 pages, 5 figures