泰勒涡卷之旅：具有连续对称性的流动中湍流大尺度结构的缓慢漂移
流体动力学
2025-03-26 v2
摘要
在 Rayleigh-Benard 对流和 Taylor-Couette 流动中， Cellular 图案在失稳起始时出现，并作为大尺度相干结构持续存在于湍流 regime 中。其长期动力学在湍流对流情形已被充分表征和建模，而湍流 Taylor 涡卷所受关注则少得多。本文给出轴对称 Taylor-Couette 流动的直接数值模拟，并展示了随系统尺寸增大而出现的到时空混沌的不连续相变。在此转变之外，Taylor 涡卷突然经历以极慢时间尺度演化的不规则漂移。我们估计了漂移的有效扩散系数，并将该动力学与 Rayleigh-Benard 对流和 Poiseuille 流动中的类似运动进行比较，表明这种大尺度相干结构的自发扩散位移在不同类型的壁面有界湍流中普遍存在。
引用
@article{arxiv.2204.04528,
title = {Taylor rolls on tour: Slow drift of turbulent large-scale structures in flows with continuous symmetries},
author = {Daniel Feldmann and Marc Avila},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.04528},
year = {2025}
}
备注
10 pages, 6 fugures