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粘性Taylor-Green流和kida-pelz流中涡面场的演化。 (英语) Zbl 1241.76143号

摘要:为了研究基于拉格朗日形式的连续涡动力学,我们发展了一个理论框架和数值方法,用于计算具有简单拓扑和几何结构的粘性不可压缩流中涡面场(VSF)的演化。首先回顾了描述VSF在初始时间从现有VSF连续、按时间演化的方程。通过引入伪时间和相应的伪进化,解决了该公式中的非唯一性问题,其中演化场通过冻结涡度“平流”到VSF上。采用加权基本无振荡(WENO)方法在伪时间内求解伪进化方程,提供了一种耗散型正则化。然后将涡面提取为VSF在不同实际物理时间的等值面。该方法分别应用于Taylor-Green和Kida-Pelz初始条件下的两个粘性流动。结果表明,涡面坍塌、涡重联、涡管的形成和卷起、反平行涡管之间的涡度增强以及涡的拉伸和扭转。根据旋涡表面的拓扑结构,讨论了理解从光滑层流到湍流过渡的可能方案。

MSC公司:

76D17号 粘性涡流
76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程
76平方米 谱方法在流体力学问题中的应用
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全文: 内政部

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