本文研究了无粘分层流体中柱状涡的稳定性。通过对大轴波数的WKBJ分析,我们证明由于涡旋内波的发射,简正模式可以是稳定的,也可以是不稳定的。这一现象被证明类似于量子力学中原子核的放射性衰变。波发射的失稳特性表明与简正波径向结构中存在临界点有关。对简正波频率和增长率的理论预测与两个例子的数值结果吻合得很好。

1
R。
福特
, “
旋转浅水中具有单调位涡的轴对称涡的不稳定性
,”
J.流体力学。
280
,
303
(
1994
).
2
D.A.博士。
沙克特
麻省理工学院。
蒙哥马利
, “
单调气旋中涡旋Rossby波的阻尼和泵送:临界层搅拌与惯性浮力波发射
,”
物理学。流体
16
,
1334
(
2004
).
三。
例如。
布罗德本特
D.W.公司。
摩尔
, “
旋涡的声学失稳
,”
菲洛斯。事务处理。R.Soc.伦敦,Ser。A类
290
,
353
(
1979
).
4
P.H.公司。
罗伯茨
, “
关于可压缩流体中的涡旋波。一、空心涡
,”
菲洛斯。事务处理。R.Soc.伦敦,Ser。A类
459
,
331
(
2003
).
5
V.F.公司。
科普埃夫
欧洲航空公司。
列昂节夫
, “
轴向涡的声学不稳定性
,”
苏联。物理学。阿库斯特。
29
,
111
(
1983
).
6
钢筋混凝土。
林登
J·W。
巴克
, “
稳定分层剪切流中的不稳定性和波浪过反射
,”
J.流体力学。
151
,
189
(
1985
).
7
R。
那拉扬
,
第页。
戈尔德雷奇
、和
J。
古德曼
, “
差动旋转系统中模式的物理-剪切板的分析
,”
周一。不是。R.阿斯顿。Soc公司。
228
,
1
(
1987
).
8
新泽西州。
巴尔姆沃斯
, “
浅水剪切不稳定性
,”
J.流体力学。
387
,
97
(
1999
).
9
D.G.公司。
Dritschel公司
J。
范内斯特
, “
浅水位涡锋的不稳定性
,”
J.流体力学。
561
,
237
(
2006
).
10
第页。
比扬
F、。
加莱尔
, “
非轴对称离心不稳定性的广义瑞利判据
,”
J.流体力学。
542
,
365
(
2005
).
11
美国。
勒迪泽斯
L。
拉卡泽
, “
涡旋开尔文模式的渐近描述
,”
J.流体力学。
542
,
69
(
2005
).
12
美国。
勒迪泽斯
, “
旋转分层流体中Lamb–Oseen涡旋上的无粘波:椭圆不稳定性的后果
,”
J.流体力学。
597
,
283
(
2008
).
13
C.M.公司。
折弯机
美国。
奥萨格
,
科学家和工程师的高级数学方法
(
麦格劳-希尔
,
纽约
,
1978
).
14
香港。
谢泼德
, “
亚稳态的衰变宽度。改进的WKB近似
,”
物理学。版次D
27
,
1288
(
1983
).
15
L。
朗道
E.公司。
立夫习兹
,
Mécanique Quantique,非相对论者
(
和平号
,
莫斯科
,
1967
).
16
G.公司。
加莫
, “
原子核研究所
,”
Z.物理。
51
,
204
(
1928
).
17
医学博士。
分子制造者
,
J.C.公司。
麦克威廉姆斯
、和
一、。
雅夫涅
, “
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
(
2001
).
18
M。
勒巴斯
第页。
勒加尔
, “
圆柱Couette流中层旋不稳定性的实验分析
,”
物理学。修订稿。
99
,
064502
(
2007
).
19
一、。
雅夫涅
,
J。
麦克威廉姆斯
、和
医学博士。
分子制造者
, “
离心稳定分层Taylor–Couette流的非轴对称不稳定性
,”
J.流体力学。
448
,
1
(
2001
).
20
C、。
膝盖
J.B。
凯勒
, “
浅水旋转剪切流的稳定性
,”
J.流体力学。
244
,
605
(
1992
).
21
J。
范内斯特
一、。
雅夫涅
, “
快速旋转分层剪切流的不平衡不稳定性
,”
J.流体力学。
584
,
373
(
2007
).
22
C.C.公司。
,
流体动力学稳定性理论
(
剑桥大学出版社
,
剑桥
,
1955
).
23
J.A.公司。
蜘蛛
, “
关于粒子从势阱中逃逸
,”
物理学杂志。A类
13
,
2049
(
1980
).
24
请注意,当(ω)<0,波向外传播的能量是这样的(β)<0,这意味着ψ以指数形式增加第页。如果有人认为这种行为是非物质的t吨=0,波场开始以有限的速度从漩涡中心向外传播[另见Roberts(参考文献。4)和三脚架(参考。23)].
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