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大卫·C·弗里茨。;王，L。;伦德·T·S。;索普，S.A。

Kelvin-Helmholtz不稳定性的多尺度动力学。一： 二次不稳定性以及管和结的动力学。 （英语） Zbl 1501.76033号

J.流体力学。 941，论文编号A30，39 p.（2022）.
摘要：我们对分层剪切层中产生的相互作用Kelvin-Helmholtz不稳定性（KHI）进行了直接数值模拟（DNS），在该剪切层中，KH波状岩心未对准或沿其轴呈现不同相位。这些动力学在早期实验室剪切流研究中的重要证据第四位作者[“Kelvin-Helmhoitz巨浪二级结构的实验室观测和海洋混合的后果”，Geophys.Astrophys.Fluid Dyn.34，No.1-4，175-199（1985；doi:10.1080/03091928508245442); “分层流体中的过渡现象和湍流发展：综述”，J.Geophys。第92号决议，编号C5，5231–5248（1987年；doi:10.1029/JC092iC05p05231)]，在对流层云中KH波失调的观测中[第四作者，《Kelvin-Helmholtz巨浪的轴向相干》，Q.J.R.Meteorol.Soc.128，No.5831529-1542（2002；doi:10.1002/qj.200212858307)]最近在气辉和极地中层云成像中对此类事件的直接观测表明，这些动力学是常见的。更重要的是，实验室和中层观测表明，与浪核中的次级对流不稳定性和相邻浪之间和周围分层辫状结构中的次级KHI相比，这些动力学导致了更快、更强烈的不稳定性和湍流。然而，迄今为止，还没有对相互作用的KH巨浪（除了配对）的动力学和能量学进行过模拟研究。我们对Richardson数（Ri=0.10）和雷诺数（Re=5000）进行的DNS表明，KHI管和结（i）包括强烈而复杂的涡旋相互作用，伴随着错位的KH波，（ii）相对于单个KH波的二次不稳定性，加速向湍流的过渡，（iii）在波状辫状结构中产生的湍流明显强于次级KHI，在KHI波状核心中产生的次级对流不稳定性，以及（iv）扩展了先前认识到的次级不稳定性系列，从而促成了现实地球物理环境中的KHI动力学和湍流破裂。

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引用于2文件

理学硕士：

76E17型 水动力稳定性中的界面稳定性和不稳定性
76E20型 地球物理和天体物理流的稳定性和不稳定性
76层65 湍流的直接数值模拟和大涡模拟

关键词：

剪切流不稳定性;涡旋相互作用;直接数值模拟;极地中层云不稳定性;过渡到湍流;次级对流不稳定性
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\textit{D.C.Fritts}等人，《流体力学杂志》。941，论文编号A30，第39页（2022年；Zbl 1501.76033）
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