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非线性分层中的圆盘尾迹。 (英语) Zbl 1516.76037号

总结:密度分层的非线性调节浮力效应。我们报告了非线性分层中尾迹的非实体大涡模拟结果,特别是基于直径的雷诺数(Re)为5000的圆盘。考虑了五种密度分布;基准具有线性分层,其他四个基准具有相同厚度的双曲正切剖面,以模拟pycnocline。在这四种情况中,有两种情况下,圆盘在比重计的中心核心内移动,而在其他两种密度分布发生变化的情况下,则圆盘部分/全部移动到比重计的外部。所有剖面的最大浮力频率(N_{max})相同。研究的第一部分调查了中心案例。非均匀分层导致尾流紊流相对于基准增加,这是由于湍流产生的抑制减少以及碧霞冰面中的波浪捕获。稳定背风波也被量化,以了解线性理论的局限性。第二部分关注比重计和圆盘之间相对位移的影响。在有偏移的情况下,尾流缺陷速度衰减得更快,并且尾流具有更高的湍流水平。通过求解Taylor-Goldstein方程,得到并解释了圆盘位置对开尔文尾波(比重瓶内的一系列稳定波)及其模态形式的影响。还研究了尾迹产生的非定常重力内波族,并量化了圆盘位移的影响。

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76F45型 湍流中的分层效应
76层65 湍流的直接数值模拟和大涡模拟
76天25分 尾迹和喷流
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