弯曲管道中亚临界与超临界湍流转捩的对比
流体动力学
2015-08-27 v1
摘要
尽管层流 Hagen--Poiseuille 流动具有线性稳定性，但只要流动扰动的幅度以及 Reynolds 数超过最小阈值（亚临界转捩），直管中就会发生湍流转捩。随着管道曲率增大，离心效应变得重要，从而改变基本流动以及最不稳定的线性模式。如果曲率（管径与盘绕直径之比 ）足够大，则在激发湍流（亚临界不稳定性）之前会遇到 Hopf 分岔（超临界不稳定性）。我们通过激光多普勒测速技术在 范围内追踪了 参数空间中的不稳定性阈值，并确定了亚临界与超临界不稳定性相遇的点。我们使用了两种不同的实验装置：一个是管道形成轴对称环面的封闭系统，另一个是采用螺旋管道的开放系统。讨论了这些结果对弯曲管道摩擦因子测量的影响。
引用
@article{arxiv.1508.06559,
title = {Subcritical versus supercritical transition to turbulence in curved pipes},
author = {J. Kühnen and P. Braunshier and M. Schwegel and H. Kuhlmann and B. Hof},
journal= {arXiv preprint arXiv:1508.06559},
year = {2015}
}