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双侧反平行眼睑驱动腔中三维稳态细胞流的拓扑结构。 (英语) Zbl 1430.76125号

小结:在长宽比(Gamma=1.7)和展向周期边界条件下,研究了双侧反对称盖驱动腔中不可压缩稳态三维流动的结构。流场是通过在(128 ^3)个网格点上用全谱方法求解Navier-Stokes方程,利用奇异角附近的二阶渐近解来计算的。超临界流以稳定矩形对流单元的形式出现,其中的流动相对于单元中心是点对称的。占据整个领域的全局流线混沌被发现直接高于三维流动的阈值。超过一定的雷诺数后,混乱的大海从内部退去,让位给了规则的岛屿。规则的Kolmogorov-Anold-Moser tori随着雷诺数的增加而增长,然后再次收缩,最终完全消失。初始的全局混沌可追溯到基本流中存在一条双曲线和两条椭圆周期线。周期线中出现的三维流动的奇点迅速变化,因此,对于大范围的超临界雷诺数,每个周期对流单元的中心都有一个双螺旋鞍形焦点,螺旋形马鞍聚焦于两个细胞边界和壁上的两种马鞍极限环。对(Re=500)的典型分析表明,混沌流线是由于中心螺旋鞍焦点的二维稳定流形和中心壁极限环的二维不稳定流形的混沌纠缠造成的。由于嵌入的Kolmogorov-Anold-Moser tori和相关的闭合流线对粒子输运的重要性,对几个超临界雷诺数进行了计算。

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76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程
37N10号 流体力学、海洋学和气象学中的动力系统
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全文: 内政部

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