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徐，Duo;萨沙·沃内克;宋宝芳;马兴宇;比约恩·霍夫

脉动管流中的湍流过渡。 （英语） Zbl 1421.76106号

J.流体力学。 831, 418-432 (2017).
概述：自然界和应用中的流体流动经常受到周期性速度调制的影响。令人惊讶的是，即使对于流经直管的一般情况，对于脉动对湍流过渡阈值的影响也没有达成一致意见：而大多数研究预测随着脉动频率单调增加的阈值（即沃默斯利数，α），其他人观察到相同参数的阈值降低，而只有在低（α）时才观察到阈值增加。在目前的研究中，我们应用了在稳态剪切流到脉动管流的转变理解方面的最新进展。对于中等振幅的脉动，我们发现遇到的第一个不稳定性是亚临界的（即需要有限振幅扰动），并产生类似于稳定管流的局部湍流斑块（“缓冲区”）。通过监测脉动对湍流寿命的影响，我们在参数空间中绘制了湍流的开始。脉动流中的过渡可分为三种状态。在较小的沃默斯利数下，动力学主要由循环较慢部分所遭受的衰减湍流所控制，因此过渡显著延迟。如图所示，该状态阈值与仅考虑烟团衰变率的准静态流假设估计值非常吻合。在零（α）极限中预测的过渡点等于稳定管道流量由振荡雷诺数（即无量纲振荡振幅）偏移的临界点。另一方面，在高频极限下，烟团的寿命与稳定管流中的寿命相同，因此过渡阈值似乎不受流量脉动的影响。在中频区，过渡阈值从衰减主导型（准静态）阈值急剧下降（随着α的增加）到稳定的管道流量水平。

引用于6文件

MSC公司：

76F06型 过渡到湍流
76F10层 剪切流和湍流

关键词：

不稳定性;过渡到湍流
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{D.Xu}等人，《流体力学杂志》。831、418--432（2017年；Zbl 1421.76106）
全文： 内政部 arXiv公司

参考文献：

[1] 阿维拉，K。；莫西·D·。；De Lozar，A。；阿维拉，M。；Barkley，D。；Hof，B.，《管流中湍流的开始》，《科学》，3336039192-196，（2011）·Zbl 1411.76035号
[2] 阿维拉，M。；Willis，A.P。；Hof，B.，《局部管流湍流的瞬态特性》，J.流体力学。，646, 127-136, (2010) ·Zbl 1189.76262号
[3] Barkley，D。；宋，B.F。；Mukund，V。；Lemoult，G。；阿维拉，M。；Hof，B.，《完全湍流的兴起》，《自然》，526，7574，550-553，（2015）
[4] 博格伦，H.G。；Buonocore，M.H.，《利用MR速度图测量主动脉和主要动脉的血流》，J.Magn。Reson公司。图像。，4, 2, 119-130, (1994)
[5] Brown，L.D。；Cai，T.T。；Dasgupta，A.，二项式比例的区间估计，统计科学。，16, 2, 101-133, (2001) ·兹比尔1059.62533
[6] 埃克哈特，B。；施耐德，T.M。；Hof，B。；Westerweel，J.，管流中的湍流转换，年度。流体力学版次。，39, 447-468, (2007) ·Zbl 1296.76062号
[7] Falsetti，H.L。；卡罗尔·R·J。；Swope，R.D。；Chen，C.J.，犬升主动脉内的湍流，心血管。第17、7、427-436号决议（1983年）
[8] Flaherty，J.T。；皮尔斯，J.E。；费兰斯，V。；帕特尔，D.J。；塔克，W.K。；Fry，D.L.，《犬动脉树内皮细胞核模式与血流动力学事件的关系》，Circulat。《决议》，第30、1、23-33页，（1972年）
[9] Florio，P.J。；Mueller，W.K.，《刚性管中周期性流动的发展》，Trans。ASME J.基础工程，90，3，395-399，（1968）
[10] 弗雷斯，E.D。；Heath，W.C.，主动脉血流动力学，循环。第14、2、105-116号决议（1964年）
[11] 杰拉德·J·H。；Hughes，M.D.，《圆柱管中活塞摆动产生的流动：实验与简单入口流动理论的比较》，《流体力学杂志》。，50, 1, 97-106, (1971)
[12] Gilbrech，D.A。；Combs，G.D.，管内不可压缩脉动流的临界雷诺数，Dev.Theor。，1, 292-304, (1963)
[13] 好时，D。；Im，C.S.，刚性管中正弦水流的临界雷诺数，AIChE J.，14，5，807-809，（1968）
[14] 霍夫，B。；Juel，A。；Mullin，T.，管道中湍流过渡阈值的缩放，Phys。修订稿。，91, 24, (2003) ·Zbl 1049.76511号
[15] Hof，B。；De Lozar，A。；Kuik，D.J。；Westerweel，J.，排斥或吸引子？选择管流湍流开始的动力学模型，Phys。修订稿。，101, (2008)
[16] 霍夫，B。；韦斯特韦尔，J。；施耐德，T.M。；Eckhardt，B.，剪切流中湍流的有限寿命，《自然》，44359-62，（2006）
[17] Von Kerczek，C。；戴维斯，S.H.，振荡斯托克斯层的线性稳定性理论，流体力学杂志。，62, 753-773, (1974) ·Zbl 0298.76024号
[18] Kuik，D.J。；波尔玛，C。；Westerweel，J.，管流局部湍流寿命的定量测量，J.流体力学。，645, 529-539, (2010) ·Zbl 1189.76031号
[19] De Lozar，A。；Hof，B.，《管流中湍流烟团衰减的实验研究》，Phil.Trans。R.Soc.伦敦。A、 367589-599（2009）·Zbl 1221.76009号
[20] 内雷姆·R·M。；Seed，W.A.，安体内主动脉血流紊乱的研究，心血管。第6号决议，1-14，（1972年）
[21] 内雷姆·R·M。；种子，W.A。；Wood，N.B.，《主动脉内速度分布和向湍流过渡的实验研究》，J.流体力学。，52, 137-160, (1972)
[22] 皮科克，J。；琼斯，T。；托克，C。；Lutz，R.，直管内生理脉动流中湍流的开始，实验流体，24，1-9，（1998）
[23] Samanta，D。；Dubief，Y。；霍尔兹纳，M。；Schäfer，C。；莫罗佐夫，A.N。；瓦格纳，C。；Hof，B.，《弹性惯性湍流》，Proc。国家科学院。科学。美国，110，26，10557-10562，（2013）
[24] Samanta，D。；De Lozar，A。；Hof，B.，管流层流湍流间歇现象的实验研究，J.流体力学。，681, 193-204, (2011) ·Zbl 1241.76047号
[25] Sarpkaya，T.，脉动泊松流临界雷诺数的实验测定，Trans。ASME J.基础工程，88，589-598，（1966）
[26] Silver，M.D.，人工心脏瓣膜晚期并发症，Arch。病态。医学实验室，102，281-284，（1978）
[27] 斯坦因，医学博士。；Sabbah，H.N.，主动脉瓣正常和病变的人的升主动脉中的湍流，Circulat。研究，39，58-65，（1976）
[28] 斯特勒，J.C。；侯赛因，A.K.M.F.，《关于脉动管流的转变》，《流体力学杂志》。，170, 169-197, (1986)
[29] 托马斯，C。；Bassom，A.P。；Blennerhassett，P.J。；Davies，C.，《渠道和管道中振荡泊松流的线性稳定性》，Proc。R.Soc.伦敦。A、 4672643-2662（2011）·Zbl 1419.76212号
[30] 跳闸，R。；Kuik，D.J。；韦斯特韦尔，J。；Poelma，C.，《过渡脉动管流的实验研究》，Phys。流体，24，（2012）
[31] Willis，A.P。；Kerswell，R.R.，《简化模型中管道流动的湍流动力学：抽吸重新分级和局部“边缘”状态》，J.Fluid Mech。，619, 213-233, (2009) ·Zbl 1156.76395号
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