×

通过受迫振荡圆柱体在恒定电流中的周期倍增过渡到混沌。 (英语) Zbl 1460.76376号

小结:在雷诺数为175的平面边界附近受迫内联振荡圆柱周围的稳定接近流中,发现通过一系列主要(1/2)同步模式的周期倍增而向混沌过渡。这种转变很好地发生在振荡圆柱的频率和振幅空间中的同步区域(称为阿诺德舌)内,在阿诺德舌形结构内产生了两个失同步流的参数条带。通过逐步提高模拟中的频率分辨率,揭示了从模式(1/2)到模式(16/32)的五阶周期倍增。两个连续的周期倍频模式的频率间隔比逐渐趋于第一个Feigenbaum常数,在模式\(16/32)时达到4.52。额外的三维模拟表明,存在周期加倍现象,且有规则的展向流动结构,类似于孤立圆柱周围定常流动的规则模式B。尽管主要的(1/2)同步模式主要报告了通过倍周期级联向混沌的过渡,但其他同步模式也观察到了这种过渡[G.唐等人,同上,832,146–169(2017;Zbl 1419.76182号)],其中\(p\)和\(q\)是具有不可约\(p/q\)的整数,例如\(2/3\)。导致目前周期加倍分岔和通过周期加倍级联向混沌过渡的物理机制归因于圆柱体(由于几何不对称)的非对称涡旋脱落与平面边界上形成的边界层的相互作用,通过专门设计的数值试验。

MSC公司:

76F06型 过渡到湍流

软件:

内克塔尔++
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Al-Mdallal,Q.M.、Lawrence,K.P.和Kocabiyik,S.2007圆柱的强迫顺流振动:锁定模式和产生的流体力。《流体结构杂志》23,681-701。
[2] Blackburn,H.M.&Henderson,R.D.1999-通过摆动圆柱的二维流动研究。《流体力学杂志》385,255-286·Zbl 0938.76022号
[3] Blackburn,H.M.和Sheard,G.J.2010关于准周期和次谐波Floquet尾流不稳定性。物理学。流体22(3),031701·Zbl 1188.76014号
[4] Cantwell,C.,Moxey,D.,Comerford,A.,Bolis,A.,Rocco,G.,Mengaldo,G.,DE GRAZIA,D.,Yakovlev,S.,Lombard,J.-E&Ekelschot,D.2015Nektar++:一个开源的光谱/hp元素框架。Comput。物理学。192205-219号公社·Zbl 1380.65465号
[5] Feigenbaum,M.J.1976复杂离散动力学的普遍性。LA-6816-PR,LASL理论部门年度报告,1975年7月至1976年9月。美国能源研究与开发署。
[6] Griffin,O.M.和Ramberg,S.E.1976圆柱振动产生的漩涡脱落与入射均匀流一致。《流体力学杂志》75(2),257-271。
[7] Jeong,J.&Hussain,F.1995关于旋涡的识别。《流体力学杂志》285、69-94·Zbl 0847.76007号
[8] Jiang,H.,Cheng,L.,Draper,S.&An,H.2017移动壁附近圆柱尾迹的二维和三维不稳定性。《流体力学杂志》812,435-462·Zbl 1383.76119号
[9] Jiang,H.,Cheng,L.,Draper,S.,An,H.&Tong,F.2016圆柱尾迹转变的三维直接数值模拟。《流体力学杂志》801、353-391·Zbl 1462.76059号
[10] Karniadakis,G.E.,Israel,M.&Orszag,S.A.1991不可压缩Navier-Stokes方程的高阶分裂方法。J.计算。物理97,414-443·Zbl 0738.76050号
[11] Konstantinidis,E.&Bouris,D.2016由于谐波和非谐波扰动,圆柱尾迹中的涡旋同步。《流体力学杂志》804,248-277。
[12] Lei,C.,Cheng,L.,Armfield,S.W.&Kavanagh,K.2000平面边界附近圆柱绕流的涡旋脱落抑制。海洋工程10(27),1109-1127。
[13] Leontini,J.S.、Lo Jacono,D.和Thompson,M.C.2011自由流中内嵌振荡圆柱的数值研究。《流体力学杂志》688,551-568·Zbl 1241.76140号
[14] Leontini,J.S.、Lo Jacono,D.和Thompson,M.C.2013流向摆动圆柱的尾迹状态和频率选择。《流体力学杂志》730162-192·Zbl 1291.76114号
[15] Leontini,J.S.、Stewart,B.、Thompson,M.和Hourigan,K.2006低雷诺数下振荡圆柱的尾流状态和能量跃迁。物理学。液体18,067101·Zbl 1185.76530号
[16] McGehee,R.P.&Peckham,B.B.1996旧火焰和共振表面褶皱。国际分叉混沌杂志6(02),315-336·Zbl 0900.70323号
[17] Newman,D.J.和Karniadakis,G.E.1997A自由振动缆绳流动的直接数值模拟研究。《流体力学杂志》344,95-136·Zbl 0901.76062号
[18] Papaioannou,G.V.、Yue,D.K.、Triantafyllou,M.S.和Karniadakis,G.E.2006流经两个振荡圆柱体的阿诺德舌状物中存在孔洞的证据。物理学。修订稿96(1),014501。
[19] Peckham,B.B.&Kevrekidis,I.G.2002照明阿诺德火焰:双受迫周期振荡器中的共振。非线性15(2),405-428·Zbl 1007.34038号
[20] Pikovsky,A.、Rosenblum,M.和Kurths,J.2001同步:非线性科学中的一个普遍概念。剑桥大学出版社·Zbl 0993.37002号
[21] Rao,A.、Thompson,M.C.、Leweke,T.和Hourigan,K.2013通过在墙上不同高度平移的圆柱体的水流。《流体结构杂志》41,9-21。
[22] Rao,A.,Thompson,M.C.,Leweke,T.&Hourigan,K.2015流经旋转圆柱体的水流,沿着墙壁以不同间隙高度平移。《流体结构杂志》57,314-330。
[23] Tang,G.,Cheng,L.,Tong,F.,Lu,L.&Zhao,M.2017顺流振荡圆柱尾迹的同步模式。《流体力学杂志》832146-169·Zbl 1419.76182号
[24] Williamson,C.H.K.1996三维尾迹跃迁。《流体力学杂志》328,345-407·Zbl 0899.76129号
[25] Xiong,C.,Cheng,L.,Tong,F.&An,H.2018关于振荡圆柱周围的C区流动。《流体力学杂志》,849,968-1008·Zbl 1415.76182号
[26] Xu,S.J.,Zhou,Y.和Wang,M.H.2006纵向摆动圆柱体后面的对称双轴-矢量街道。《流体力学杂志》556,27-43·Zbl 1093.76519号
[27] Zhang,H.Q.,Fey,U.,Noack,B.R.,König,M.&Eckelmann,H.1995关于圆柱尾迹的过渡。物理学。流体7(4),779-794。
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。