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胡安·洛佩兹（Juan M.Lopez）。;弗朗西斯科·马奎斯

离心浮力对平流层旋转不稳定性的影响。 （英语） Zbl 1460.76279号

J.流体力学。 890，论文编号A9，第19页（2020年）.
小结：在最近一次关于两个同心圆柱体之间流动的实验中，内筒旋转，流体稳定分层，J.B.Flór博士等【“分层流体中旋转圆柱体的离心不稳定性发生”，《物理流体30》，论文编号：084103（2018；doi:10.1063/1.5033550)]在弗劳德数（圆柱旋转频率与浮力频率之比）小于1的情况下，发现的螺旋波结构局限于内外半径比很小（间隙很大）的环空中的内圆柱。据报道，这些螺旋波起源于内圆柱与上下边界相交的角落，并且被发现是不对称的，较低的螺旋波更强烈。这些观察结果与其他分层Taylor-Couette实验形成了鲜明对比，这些实验采用了更大的内外半径比和更大的环空高度-间隙比。在此，我们采用Boussinesq近似对Navier-Stokes方程进行了直接数值模拟，该近似考虑了通常被忽略的离心浮力效应。固定分层并增加内圆柱的旋转速度（用雷诺数量化），我们发现从稳定基态到三圆环态的一系列分岔，每个分岔引入一个新的频率。不稳定性产生于内筒与端壁接触的角落，由于离心浮力效应，第一个不稳定性局限于下角。我们还在没有离心浮力的情况下进行了模拟，发现离心浮力在打破问题的上下反射对称性方面发挥着至关重要的作用，捕捉到了实验观测的最显著特征。

引用于三文件

MSC公司：

76D50型 粘性流体中的分层效应
76E07型 水动力稳定性中的旋转
76U05型 旋转流体的一般理论

关键词：

泰勒-库特流;分层流
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{J.M.Lopez}和\textit{F.Marques}，J.流体力学。890，论文编号A9，第19页（2020年；Zbl 1460.76279）
全文： 内政部 链接

参考文献：

[1] Abshagen，J.，Lopez，J.M.，Marques，F.&Pfister，G.2005反射对称Taylor-Couette流中旋转波的模式竞争。《流体力学杂志》540、269-299·Zbl 1082.76041号
[2] Abshagen，J.，Lopez，J.M.，Marques，F.&Pfister，G.2005b流体动力学中通过调制旋转波的全局分岔打破对称。物理学。修订稿94，074501·Zbl 1082.76041号
[3] Abshagen，J.、Lopez，J.M.、Marques，F.和Pfister，G.2008泰勒-库伊特流中同宿级联引起的爆发动力学。《流体力学杂志》613、357-384·Zbl 1151.76465号
[4] Ahlers，G.&Cannell，D.S.1983旋转Couette-Taylor流中的涡前传播。物理学。版次：Lett.501583-1586。
[5] Avila，M.2012共转气缸之间流体流动的稳定性和角动量传输。物理学。修订稿第108、124501页。
[6] Avila，M.、Grimes，M.，Lopez，J.M.和Marques，F.2008离心稳定流的整体端壁效应。物理学。流体20，104104·Zbl 1182.76036号
[7] Barcelon，V.和Pedlosky，J.1967关于快速旋转流体中稳定分层产生的稳定运动。《流体力学杂志》29，673-690·Zbl 0147.45606号
[8] Benjamin，T.B.1978 a粘性流体稳定流动中的分叉现象。一、理论。程序。R.Soc.伦敦。A359，1-26·Zbl 0366.76033号
[9] Benjamin，T.B.1978b粘性流体稳定流动中的分叉现象。二、。实验。程序。R.Soc.伦敦。A359，27-43·兹比尔0366.76034
[10] Benjamin，T.B.&Mullin，T.1981泰勒实验中的异常模式。程序。R.Soc.伦敦。A377，221-249。
[11] Boubnov，B.M.、Gledzer，E.B.和Hopfinger，E.J.1995分层圆形Couette流：不稳定性和流动状态。《流体力学杂志》292、333-358·Zbl 0850.76207号
[12] Boubnov，B.M.、Gledzer，E.B.、Hopfinger，E.J.和Orlandi，P.1996分层圆形Couette流中的层形成和过渡。动态。大气。海洋23139-153。
[13] Caton，F.、Janiaud，B.和Hopfinger，E.J.2000分层Taylor-Couette流的稳定性和分岔。《流体力学杂志》419、93-124·Zbl 0956.76504号
[14] Cliffe，K.A.，Kobine，J.J.&Mullin，T.1992异常模式在Taylor-Couette流中的作用。程序。R.Soc.伦敦。A439、341-357。
[15] Curbelo，J.、Lopez，J.M.、Mancho，A.M.和Marques，F.2014具有大普朗特数的约束旋转对流：壁模的离心效应。物理学。版本E89013019。
[16] Czarny，O.，Serre，E.，Bontoux，P.&Lueptow，R.M.2002埃克曼泵送和泰勒-库特流离心不稳定性之间的相互作用。物理学。液体15，467-477·Zbl 1185.76099号
[17] Flór，J.B.，Hirschberg，L.，Oostenrijk，B.H.&Van Heijst，G.J.F.2018分层流体中旋转圆柱体的离心不稳定性开始。物理学。液体30084103。
[18] Gellert，M.&Rüdiger，G.2009从上方加热的Taylor-Couette流中的地层不稳定性。《流体力学杂志》623，375-385·Zbl 1157.76325号
[19] Hart，J.E.1979有限振幅斜压不稳定性。每年。《流体力学评论》11，147-172。
[20] Hua，B.L.，Le Gentil，S.&Orlandi，P.1997带轴向分层的圆形Couette流的第一次转变。物理学。液体9365-375。
[21] Ibanez，R.、Swinney，H.L.和Rodenborn，B.2016旋转同心圆柱中平流层旋转不稳定性的观测。物理学。流体版本1，053601。
[22] Le Bars，M.&Le Gal，P.2007圆柱Couette流中平流层旋转不稳定性的实验分析。物理学。修订稿99，064502。
[23] Le Dizès，s.&Riedinger，X.2010泰勒-库埃特流和开普勒流的平流层-地面不稳定性。《流体力学杂志》660、147-161·Zbl 1205.76110号
[24] Leclereq，C.、Nguyen，F.和Kerswell，R.R.2016粘性Taylor-Couette流中离心、层旋和辐射不稳定性之间的联系。物理学。修订版E94，043103。
[25] Lopez，J.M.2016具有固定内圆柱的有限圆Couette流的亚临界不稳定性。《流体力学杂志》793、589-611·Zbl 1382.76113号
[26] Lopez，J.M.&Marques，F.2014离散加热环形流中的三维不稳定性：通过缺陷动力学开始时空复杂性。物理学。液体26064102·Zbl 1321.76026号
[27] Lopez，J.M.、Marques，F.和Avila，M.2013快速旋转流动中的Boussinesq近似。《流体力学杂志》737、56-77·Zbl 1294.76269号
[28] Lopez，J.M.、Marques，F.和Shen，J.2000周期性强迫离心不稳定流中的端壁效应。流体动力学。第27、91-108号决议·Zbl 1075.76537号
[29] Lorenzen，A.、Pfister，G.和Mullin，T.1983泰勒实验中向时间相关运动过渡的末端效应。物理学。流体26，10-13。
[30] Marques，F.&Lopez，J.M.2006小纵横比Taylor-Couette流中三维非稳态的开始。《流体力学杂志》561、255-277·Zbl 1157.76326号
[31] Marques，F.、Mercader，I.、Batiste，O.和Lopez，J.M.2007旋转对流中的离心效应：轴对称状态和三维不稳定性。《流体力学杂志》580、303-318·Zbl 1175.76053号
[32] Molemaker，M.J.、Mcwilliams，J.C.和Yavneh，I.2001离心稳定分层Taylor-Couette流的不稳定性和平衡。物理学。修订稿86，5270-5273·Zbl 1022.76018号
[33] Park，J.&Billant，P.2013除固体旋转外，稳定分层的Taylor-Couette流始终不稳定。《流体力学杂志》725，262-280·兹比尔1287.76107
[34] Park，J.，Billant，P.，Baik，J.-J.&Seo，J.M.2018分层Taylor-Couette流中离心和平流层间不稳定性的竞争。《流体力学杂志》840，5-24·Zbl 1419.76324号
[35] Plougonven，R.&Zhang，F.2014来自大气喷流和锋面的内部重力波。《地球物理学评论》52，33-76。
[36] Riedinger，X.，Le Dizès，s.&Meunier，P.2011分层流体中旋转圆柱体周围流动的辐射不稳定性。《流体力学杂志》672130-146·Zbl 1225.76108号
[37] Rubio，A.、Lopez，J.M.和Marques，F.2010有限旋转热对流中Küppers-Lortz-like动力学的开始。《流体力学杂志》644、337-357·Zbl 1189.76210号
[38] Rüdiger，G.、Seelig，T.、Schultz，M.、Gellert，M.，Egbers，C.和Harlander，U.2017泰勒-库特流的平流层旋转不稳定性具有中等雷诺数。地球物理学。天体物理学。流体动力学111，429-447·Zbl 1506.85006号
[39] Seelig，T.、Harlander，U.和Gellert，M.2018使用热分层系统对平流层旋转不稳定性的实验研究：不稳定性、波动和相关动量通量。地球物理学。天体物理学。流体动力学112239-264。
[40] Shalybkov，D.&Rüdiger，G.2005密度分层粘性Taylor-Couette流的稳定性。阿童木。天体物理学438，411-417·Zbl 1085.85003号
[41] Taylor，G.I.1923两个旋转圆柱体之间的粘性液体的稳定性。菲尔翻译。R.Soc.伦敦。A223289-343。
[42] Yavneh，I.、Mcwilliams，J.C.和Molemaker，M.J.2001离心稳定分层Taylor-Couette流的非轴对称不稳定性。《流体力学杂志》448，1-21·Zbl 1022.76018号
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