Geometry of transient chaos in streamwise-localized pipe flow turbulence
在管道和通道中,湍流的开始最初由局部瞬变控制,这通过其集体动力学导致持续的湍流。在目前的工作中,我们研究了局部湍流管流数值和阐明状态空间结构,引起瞬态混沌。从盆边界分离层流和湍流,我们确定横向同宿轨道,它的存在必然是一个同宿纠缠和混乱。同宿缠结的一个直接结果是层流-湍流边界的分形性质,这在各种早期的研究中得到了证实。通过映射的稳定和不稳定的流形的周期性轨道之间的横向交叉,我们确定的“网关”,促进逃离湍流。
2019-10-21 nlin.CD physics.flu-dyn
Nonlinear traveling waves as a framework for understanding turbulent drag reduction
非线性行波是层流-湍流转捩的前兆,它捕获了湍流缓冲层的主要结构,最近被发现存在于所有典型的平行流几何结构中。我们研究了聚合物添加剂对这些“精确相干态”(ECS)的影响,在平面Poietille几何。湍流减阻现象的许多关键方面被发现,包括:过渡到湍流的延迟;减阻起始阈值;直径和浓度效应。此外,ECS存在区域的检查导致一个独特的预测,与实验一致,关于最大减阻制度的性质。具体而言,在足够高的壁剪切速率,粘弹性被发现完全抑制正常(即流向涡为主)的近壁区域的动态,表明最大减阻制度是由一个独特的类流结构为主。
2006-01-24 nlin.CD physics.flu-dyn
Wake dynamics of wind turbines in unsteady streamwise flow conditions
本研究针对周期性上游流入条件下风力涡轮机非定常尾流的主导流动机制展开,推导了描述尾流半径和流向速度行波波动的理论框架,通过拖曳水池实验验证了模型有效性,并发现尾流恢复显著增强,为风电场功率密度提升提供了理论与实验依据。
2024-06-17 physics.flu-dyn
Ecological collapse and the emergence of traveling waves at the onset of shear turbulence
向湍流的过渡表现出显着的时空行为,继续挑战详细的理解。在管道中的湍流开始附近,瞬态湍流区域直接衰减,或者在较高的雷诺数下通过分裂衰减,其特征时间尺度表现出对雷诺数的超指数依赖性。在这里,我们报告过渡管流的数值模拟,显示带状流出现在大尺度上,激活各向异性湍流波动,反过来,带状流抑制小尺度湍流导致随机捕食者-猎物动态。我们表明,这种“生态”模型的过渡湍流再现超指数的寿命统计和管流实验的现象。我们的工作表明,湍流边缘的流体在数学上类似于灭绝边缘的生态系统,并提供了一个完整的联系之间的流体动力学方程和定向渗流普适类。
2015-05-31 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.flu-dyn
Spatially localized solutions of shear flows
我们提出了几个新的空间局部化的平衡和行波解的平面Couette和通道流。解显示出惊人的涡量集中区域,两侧是高速条纹。对于几个行波解的槽流,集中的涡结构被限制在近壁区,并形成特别孤立的和元素的相干结构在近壁区的剪切流。的解决方案是通过各种方法构建的:应用窗口功能,以前已知的空间周期性的解决方案,继续从平面Couette通道流动条件,并从湍流模拟数据获得的初始猜测。我们展示了如何从它们的周期性对应物的对称性本地化的解决方案的对称性,分析其尾部的指数衰减,检查其流向傅立叶模式的尺度分离和缩放,并表明他们开发的临界层大雷诺数。
2013-04-23 physics.flu-dyn
Inertia onset in disordered porous media flow
本文研究了三维无序高孔隙率介质孔隙层面流体流动中惯性区域的起始,发现通过曲折度和参与数导数可观测到惯性在Re~0.1时即显现,比传统摩擦系数分析低一个数量级,且涡流结构出现得更晚。
2024-09-24 physics.flu-dyn
Couette-Poiseuille flow experiment with zero mean advection velocity: Subcritical transition to turbulence
我们提出了一个新的实验装置,创建一个剪切流与零平均平流速度通过抵消非零流向压力梯度移动边界,产生平面Couette-Poiffille流。我们进行了第一次实验结果,在过渡制度,这种流动。使用流动可视化,我们的特点是亚临界过渡到湍流的Couette-Poiffille流,并显示存在的湍流点产生的永久扰动。由于基本廓线的平均平流速度为零,这些湍流结构几乎是静止的。我们区分两个区域的湍流斑:活跃的,湍流的核心,其特征在于类似于行波的条纹的波纹度,和周围的区域,其中还包括弱未受干扰的条纹和斜波在层流湍流界面。我们还研究了这两个区域的大小对雷诺数的依赖关系。最后,我们表明,行波在下游(Poietille)。
2017-04-09 physics.flu-dyn
Competition between Traveling Fluid Waves of Left and Right Spiral Vortices and Their Different Amplitude Combinations
通过全数值模拟和耦合振幅方程近似,研究了反向旋转Taylor-Couette系统中螺旋涡不同非线性组合结构的稳定性、分岔特性和时空行为.稳定的交叉螺旋结构与连续变化的内容左,右螺旋模式被发现。他们提供了一个稳定性之间的转换连接的初始稳定,轴向反向传播波状态的纯螺旋和轴向驻波的所谓的带,成为稳定的略进一步远离开始的涡流。
2006-02-06 nlin.PS physics.comp-ph physics.flu-dyn
A traveling wave bifurcation analysis of turbulent pipe flow
使用来自动力系统理论的各种技术,我们严格地研究了[Barkley et al.,Nature,526:550-553,2015],其描述了经由复杂性降低的PDE系统的湍流管流的上升。湍流的快速发展是由反应扩散动力学耦合到中心线速度,这与伯格斯型平流和缓慢的再层化项。应用空间动力学分析和几何奇异摄动理论,我们证明了在湍流和层流定态之间存在异宿环,并建立了一个由各种行波组成的分叉级联。最复杂的行为可以发现在中间雷诺数制度,其中的行波表现出任意长的类似于混沌的动态指示的发病。我们的分析提供了一个系统的数学方法来确定过渡到时空湍流结构,也可能适用于其他模型中产生的流体动力学。
2021-08-23 math.DS physics.flu-dyn
Generation and Breakdown of Surface Streaks in Wind-Driven Aqueous Flow
本文用一个随时间发展的具有加速表面漂移速度的边界层模式分析了风应力驱动水流中的旁路转捩方案。模型的参数被选择为模仿波浪水槽实验,参考风速为5 m/s。为了研究孤立的边界层过程,采用了一个平坦的自由表面,它抑制了波浪的产生。首先,首选的初始扰动,其中边界层是最敏感的使用线性非正常增长理论。这些扰动被布置为位于自由表面附近的流向恒定涡对。随后,直接数值模拟初始化这些最佳扰动和流向条纹的产生。高速条纹渗透到更深的水层,并经历蜿蜒的不稳定性,让人想起在壁面有界流动中低速条纹上发展的不稳定性。条纹不稳定性引起的横向波动在自由表面,这非常类似的染料图案在风浪池实验波发病前。本分析提供了这些实验观察的理论背景。
2020-12-20 physics.flu-dyn
Onset of vortex shedding around a short cylinder
本文通过三维DNS和全局LSA研究短圆柱体(长径比0.5-2,Re≤1000)的涡旋脱落起始,发现两种脱落模式及稳态尾流,频率与全局模态对应。
2021-11-14 physics.flu-dyn
Model for transitional turbulence in a planar shear flow
Universidad Politécnica de Madrid(马德里理工大学);University of Warwick(华威大学);University of Edinburgh(爱丁堡大学)
本文提出一个简化模型,用于描述平面剪切流中过渡湍流的现象,通过推导纳维-斯托克斯方程并分析湍流起始的模式和机制。
2026-02-23 physics.flu-dyn
Turbulent windprint on a liquid surface
我们调查的影响轻湍流风的液体表面上,下面的波发生。在该状态下,液体表面由在流向方向上伸长的小的无序变形填充。最近由Paquier等人正式确定。(2015),在波开始以下发生的变形被称为皱纹。在这里,我们提供了一个理论框架,这个皱纹制度,使用的粘性响应的自由表面液体提交任意正常和切向界面应力在其上边界。我们涉及的表面变形的时空谱的所施加的界面压力和剪切应力波动。为此,我们使用湍流空气通道流的直接数值模拟来评估湍流强迫的时空统计,假设空气和液体流之间没有耦合。结合理论和数值模拟,我们从而获得再现以前的实验研究的合成皱纹。我们表明,皱纹是一个多尺度的叠加随机尾流产生的湍流波动。它们主要是由边界层中产生的近各向同性的压力波动引起的,而不是由拉长的剪应力波动引起的。本文所描述的褶皱区是菲利普斯(1957)的无粘增长理论的粘性饱和渐近解。实验表明,指数波增长的开始依赖于液体的粘度。我们的理论表明,当皱纹振幅达到粘性子层厚度的给定分数时,满足发病的经验标准。这表明,在发病附近的湍流波动可能在触发指数波增长的作用。
2019-04-12 physics.flu-dyn physics.geo-ph
Structures of elastoinertial turbulence in pipe flow
University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校)
本文通过VESPOD方法分析了管道流动中弹性惯性湍流的主导结构,发现其由三种不同波家族的行波主导,其中高波数结构为基波的谐波,且存在嵌套结构。
2026-05-15 physics.flu-dyn
Modulation of the turbulence regeneration cycle by inertial particles in planar Couette flow
双向耦合直接数值模拟被用来调查的影响,惯性粒子的自持,湍流相干结构(即所谓的再生循环)在平面Couette流在低雷诺数以上的开始过渡。试验表明,随着颗粒惯性的增加,有两种限制行为,类似于1962年的线性稳定性分析结果:低惯性颗粒触发层流-湍流不稳定性,而高惯性颗粒由于颗粒-液力偶合器引起的额外耗散而趋于稳定湍流。此外,它被发现,流向相之间的耦合是阻尼湍流的主导因素,是高度相关的颗粒的空间分布。颗粒在不同湍流拟序结构(大尺度涡或大尺度条纹)中的存在决定了颗粒相的湍流动能,它与以大尺度涡翻转时间标度的颗粒响应时间有关。通过定量研究的周期性特征的整个再生循环和链接的子步骤之间的相位差,我们表明,惯性粒子的存在并不改变周期性的周期性或每个子步骤的相对长度。相反,高惯性颗粒大大削弱了大尺度涡以及流向涡度拉伸和提升效应,从而抑制了大尺度条纹的波动幅度。然而,低惯性颗粒的主要影响是加强大尺度涡,这促进了循环并最终降低了临界雷诺数。
2018-07-05 physics.flu-dyn
Visibility analysis of boundary layer transition
通过对跨流域速度时间序列的可见性分析,研究了平板边界层向湍流的转变。通过考虑采样值的相互可见性,从每个时间序列构造可见性图。后者,因此,转换成一个几何对象,其主要特征可以探索使用典型的网络科学,提供了一个简化的顺序表示的基本流属性的措施。使用这些指标,我们观察到的层流湍流和自由流湍流所施加的影响的演变。不同于需要大量时空数据的其它方法(例如,全速度场)或由用户任意选择的一组参数和阈值,本基于网络的方法能够仅借助于流向速度时间序列来识别转变的起始标记。
2022-10-12 physics.flu-dyn
The dynamics of transition to turbulence in plane Couette flow
在平面Couette流动中,两个平行平面壁之间的不可压缩流体由这些壁的运动驱动。已知层流解在所有雷诺数($Re$)下都是线性稳定的,其中流向速度沿壁面法线方向线性变化。然而,在实验和计算中,观察到湍流$Re \gtrsim 360$。在这篇文章中,我们表明,对于某些{ \it阈值}扰动的层流,流动接近稳定或行波的解决方案。这些解显示出湍流的某些方面,但即使在$Re=4000$下也不是完全湍流。然而,这些解是线性不稳定的,并且沿着其不稳定方向演化的流动变成完全湍流。通过阈值扰动接近的解可以取决于扰动的性质。令人惊讶的是,对应于一族解的正特征值随着$Re$的增加而减小,减小的速率由$Re^α$和$α\approx -0.46$给出。
2007-11-08 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Frequency prediction from exact or self-consistent meanflows
已经提出了一些近似来估计基本的流体动力学量,特别是极限环的频率。其中之一,RZIF(为实零虚频),要求线性化关于平均流的控制方程,并估计频率作为前导特征值的虚部。进一步的简化,SCM(自洽模型),近似的平均流量,以及,作为唯一导致的非线性相互作用的领先的本征模式与本身。RZIF和SCM都被证明对圆柱尾流的典型情况是非常成功的。在这里,SCM被应用到热溶质对流,其中的超临界霍普夫分岔产生分支的驻波和行波。SCM是通过一个完整的牛顿法耦合的近似平均流和领先的本征模式。虽然RZIF属性验证的行波,SCM再现的非线性频率只有非常接近的分叉和另一个孤立的参数值的发病。因此,由主导模式引起的非线性相互作用不足以再现非线性平均场和频率。
2021-06-09 physics.flu-dyn
General linear stability properties of monoclinal shallow waves
本文分析了连接不同深度均匀流动区域的单斜行波在恒定斜面上的线性稳定性。经典的浅水方程,受到一般阻力项。这种方法将许多流动流变学结合到一个单一的设置,使我们能够调查的功能,设置不同的系统。我们推导出简单的公式的线性不稳定性的发病,相应的线性增长率和相关的属性,包括单斜波的存在,发展的冲击和不稳定性是否最初触发的波阵面的上游或下游。在我们的框架内还包括剪切的存在下,在流速剖面,这是经常被忽视的深度平均的研究。我们发现,它可以显着修改不稳定的阈值。通过“动量形状因子”对控制方程进行常数修正,以考虑剪切剖面,从而稳定行波。更一般的校正项被发现有一个非平凡的和潜在的重要的量化效果的属性探索。最后,我们研究了占主导地位的(增长最快的)线性模式的空间特性。我们推导出它们的振幅和频率的方程,发现这两个功能可以成为严重放大附近的行波的前面。对于洪水波传播到一个干燥的下游地区,这种放大是无限的高干扰频率的限制。我们表明,发散率是波深轮廓的空间依赖性的函数在前面,这可以直接从阻力法确定。
2022-05-17 physics.flu-dyn
Low inertia limit of elasto-inertial turbulence
Institute of Science and Technology Austria (ISTA)(奥地利科学技术研究院);University of Malaga(马拉加大学)
通过管道实验确定弹惯性湍流的转变阈值,覆盖弹性数三个数量级,发现中心模态结构及行波,与模型模拟的"箭头"解高度吻合。
2026-09-11 physics.flu-dyn
The superharmonic instability and wave breaking in Whitham equations
该研究证明Whitham方程及其三次推广的大振幅周期行波解存在超谐波不稳定性,阈值位于Hamilton量和L2范数最大值处,并比较了二者对Euler方程不同不稳定性的波陡阈值逼近精度。
2023-06-20 physics.flu-dyn
Causality in the shock wave/turbulent boundary layer interaction
本文研究了马赫数为2时激波/湍流边界层相互作用的低频非定常机制。研究是基于大涡模拟的数值数据库进行的,该数据库涵盖了约300个低频激波波动周期。在相互作用区的频谱的评估表明,宽带低频不稳定主要是二维的,可以通过展向平均隔离。经验推导的传递函数计算使用平均流场,并表明下游流区和激波波动之间的反馈机制的发生。传递函数也被用来作为一个估计工具,以准确地预测冲击运动;对于输入和输出信号之间的最大流向分离,预测和LES数据之间的相关性高于0.6。通过对谱本征正交分解(SPOD)模式的计算,证实了在主导谱模式中存在上游行波。最后,使用选定的流区下游的冲击获得的频谱模式,使相互作用区的能量的一个重要部分的重建。目前的结果进一步阐明了驱动激波运动的物理机制,指出了下游区域与近似激波位置处的特征非定常波动之间的因果关系。
2020-12-06 physics.flu-dyn
Non-Boussinesq stability analysis of natural-convection gaseous flow on inclined hot plates
本文通过非Boussinesq稳定性分析,研究了倾斜热平板上气体自然对流边界层中倾角和温度比对临界格拉晓夫数及不稳定模态的影响,发现非Boussinesq效应显著拓宽了展向行波占主导的倾角范围。
2024-06-27 physics.flu-dyn
Drag reduction and subcritical turbulence in controlled pipe flows
Politecnico di Milano(米兰理工大学);Univ. Lille, CNRS, ONERA, Arts et Metiers Institute of Technology, Centrale Lille(里尔大学、法国国家科学研究中心、法国航空发展局、巴黎国立高等工艺学院、里尔中央理工学院);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
本文通过直接数值模拟研究$Re_b=4900$下受控管流的减阻与亚临界湍流,发现受控管流可层流化,其局地化湍流 puff 性质特殊,为层流控制策略提供了新视角。
2026-09-01 physics.flu-dyn
Delayed Hopf bifurcation and control of a ferrofluid interface via a time-dependent magnetic field
研究Hele-Shaw cell中铁磁流体液滴在时变磁场下旋转齿轮态的延迟Hopf分岔,通过中心流形约化和多时间尺度展开推导振幅方程,实现了对界面行波出现时机和动态分岔饱和状态的控制与预测。
2023-04-11 nlin.PS physics.flu-dyn
Analysis of Resonance in Jet Screech with Large-Eddy Simulations
本文利用大涡模拟数据结合SPOD方法分析了矩形欠膨胀喷流的啸叫共振,揭示了导引喷流模态是啸叫闭合机制,并准确计算了远场啸叫音幅值,为未来建立基于物理的降阶预测模型提供了依据。
2023-04-03 physics.flu-dyn
A model for shock wave chaos
我们提出了以下模型方程:预测混沌冲击波的\[u_{t}+1/2(u^{2}-uu_{s})_{x}=f(x,u_{s}), \]。它是在半线$x<0$上给出的,对于任何$t\ge0$,激波都位于$x=0$上。这里$u_{s}(t)$是激波状态,源项$f$被假设满足正文中解释的某些可积性约束。我们证明,这个简单的方程再现了许多属性的爆炸气体混合物中,其中一个发现通过解决反应欧拉方程:存在稳定的行波解和它们的不稳定性,级联的倍周期分叉,发病的混乱,和冲击波形成的反应区。
2012-02-14 math.AP math.DS nlin.CD
The minimal flow unit and origin of two-dimensional elasto-inertial turbulence
本研究通过变尺寸二维通道FENE-P流体的直接数值模拟,确定弹惯性湍流(EIT)的最小流动单元(MFU),揭示其源于壁面模式,并阐明聚合物伸展结构断裂与再生是EIT自维持的关键机制。
2024-02-09 physics.flu-dyn
Re-picturing viscoelastic drag-reducing turbulence by introducing dynamics of elasto-inertial turbulence
近年来,粘弹性减阻湍流(DRT)的本质,特别是最大减阻(MDR)状态,成为人们争论的焦点。它一直被认为是聚合物调制的惯性湍流(IT),但最近提出的概念的弹性惯性湍流(EIT)的挑战。本文通过对平行平板通道中从DR开始到EIT的一系列流型的统计和预算分析,引入EIT动力学,重新描绘了平行平板通道中的DRT。在此基础上,提出了一种新的DRT能量自维持过程(SSP)。数值结果表明,在低雷诺数(Re)下,随着弹性系数的增加,EIT相关SSP形成前,流动进入层流状态;而在中等雷诺数下,EIT相关SSP可以参与并从再层化中幸存下来。这在某种程度上解释了为什么在小Re下观察到再层化,而在中等Re下流动直接进入MDR和EIT。此外,提出的能量图像,可以很好地解释新发现的现象,流向的速度脉动滞后于壁法线方向。重新描绘的SSP当然证明,随着弹性的增加,IT性质逐渐被DRT中的EIT性质所取代。
2021-08-10 physics.flu-dyn
Assimilation of wall-pressure measurements in direct numerical simulations of high-speed flow over a cone-flare geometry
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);University of Maryland(马里兰大学)
研究通过融合壁面压力测量数据,揭示了高速流过锥形喷嘴时分离起始和下游压力预测的关键作用,以及边界层不稳定性与压缩激波的相互作用。
2026-05-14 physics.flu-dyn
Spectral energy cascade and decay in nonlinear acoustic waves
本文对标准温度和压力下单组分理想气体中衰减的有限振幅平面声波的非线性谱能量级联进行了数值和理论研究。我们分析了各种一维规范流配置:传播行波(TW),一个驻波(SW),和随机初始化的声波湍流(AWT)。本文采用激波分辨网格自适应直接数值模拟方法对一维完全可压缩纳维-斯托克斯方程进行了非线性声波谱能量级联的数值模拟。我们还导出了一组新的非线性声学方程截断到二阶和相应的扰动能量推论产生一个新的扰动能量范数$E^{(2)}$的表达式。它的空间平均,< $E^{(2)}$ >满足定义的李雅普诺夫函数,正确地捕获的非粘性(或无损)扩大的频谱能量在初始阶段的演变-类似于动能的演变过程中的流体动力学预锻分解的三维相干涡-导致形成较小的规模。在谱能量级联饱和时,即完全加宽的能谱时,粘性损失的开始导致时间上的单调衰减< $E^{(2)}$ >。
2018-09-06 physics.flu-dyn
Effect of wind turbulence on wave generation over a viscous liquid
Univ. Toulouse, Toulouse INP, CNRS, IMFT (Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse)(图卢兹大学,图卢兹国立理工学院,法国国家科学研究中心,图卢兹流体力学研究所);Université Paris-Saclay, CNRS, FAST(巴黎萨克雷大学,法国国家科学研究中心,FAST)
研究风湍流如何影响黏性液体表面皱纹和规则波的生成及过渡,发现湍流增强皱纹振幅并降低规则波起始风速,同时摩擦速度随距离减小,导致波幅随距离呈现非单调变化。
2026-01-28 physics.flu-dyn
Direct numerical simulation of transition under free-stream turbulence and the influence of large integral length scales
针对自由来流湍流大积分长度尺度推迟转捩的反常识实验结果,通过高保真模拟揭示其机制:大尺度诱导的宽条带层流区增长慢,能量向破碎相关小展向尺度传递耗时更长,故转捩更慢。
2024-03-13 physics.flu-dyn
An exploratory analysis of the transient and long term behaviour of small 3D perturbations in the circular cylinder wake
本文讨论了自由剪切流中任意三维小涡量扰动的初值问题。粘性扰动方程,然后结合在涡量和速度,并通过一个组合的拉普拉斯-傅立叶变换在垂直于基本流的平面内解决。这种处理允许简化的控制方程,这样就可以观察到长的瞬态,可以持续数百个时间尺度。通过对线性化的纳维-斯托克斯方程进行直接数值积分,在可接受的时间间隔内,不可能得到这种结果。的探索是相对于物理输入的角度,扰动的对称性和流向阻尼率。基流是增长的2D圆柱尾迹的中间部分,其中卷吸过程仍然活跃。两个雷诺数的顺序的临界值的发病的第一不稳定性被认为是。早期的瞬态演变提供了非常不同的情况下,我们提出了一个总结特定的情况。例如,对于放大扰动,我们观察到两种瞬态,即(1)单调放大和(2)增长-减少-最终增长的序列。在后一种情况下,如果初始条件是一个不对称的倾斜或纵向扰动,瞬态清楚地显示出一个初始振荡的时间尺度。此外,扰动在纵向上被限制得越多,它在时间上被放大得就越多。二维扰动的长期行为与最近的二维时空多尺度模态分析和关于圆柱体尾流中平行涡脱落的频率和波长的实验室数据显示出极好的一致性。
2010-03-15 physics.flu-dyn
Shear-induced breaking of internal gravity waves
本研究通过直接数值模拟揭示正弦剪切流与大振幅内重力波相互作用导致波破碎的机制,发现线性射线理论可定性预测早期演化,且剪切驱动的卷曲结构主导混合,混合效率与开尔文-亥姆霍兹不稳定性相当。
2021-06-03 physics.ao-ph physics.flu-dyn
Effect of subgrid-scale anisotropy on wall-modeled large-eddy simulation of turbulent flow with smooth-body separation
California Institute of Technology(加州理工学院);University of Tennessee(田纳西大学)
研究亚网格尺度各向异性应力在壁面模化大涡模拟光滑体分离流中的作用,发现基于涡粘的模型在网格细化时预测分离泡尺寸非单调,而各向异性模型更一致;迎风面强顺压梯度区是关键,各向异性应力通过改变亚网格耗散和扩散影响雷诺应力和分离起始。
2026-06-12 physics.flu-dyn
Aero-thermal analysis of a laminar separation bubble subjected to varying free-stream turbulence: Large Eddy Simulation
本文利用大涡模拟研究自由流湍流对平板层流分离泡转捩与传热的影响,揭示不同湍流水平下K-H不稳定性与Klebanoff模态的转捩机制及其对热流的作用。
2023-04-13 physics.flu-dyn
Numerical investigation of the boundary layer stability on a section of a rotating wind turbine blade
本文利用直接数值模拟和线性稳定性理论,研究了不同攻角下旋转风力涡轮机叶片的边界层稳定性,发现旋转效应通过改变压力梯度和流速影响TS/KH及横流不稳定性,从而延缓或加速转捩并稳定绝对不稳定性。
2023-07-31 physics.flu-dyn
Direct numerical simulation of out-scale-actuated spanwise wall oscillation in turbulent boundary layers
Beijing Institute of Technology(北京理工大学);Texas Tech University(德克萨斯理工大学);Beijing Institute of Technology (Zhuhai)(北京理工大学(珠海))
研究湍流边界层中跨流壁振荡对摩擦阻力的影响,发现大周期振荡能随雷诺数增加而提高减阻效果,提出新的分析关系并揭示近壁湍流的周期依赖性调制机制。
2026-03-26 physics.flu-dyn
Flow-acoustic resonance in deep and inclined cavities
本文采用壁面解析大涡模拟研究深腔与倾斜腔的流-声共振,发现倾斜腔因Kelvin-Helmholtz不稳定性产生大尺度卷起涡,导致更强且频率更低的共振,并提出可用声学粒子位移与动量厚度之比预测共振起始。
2025-07-10 physics.flu-dyn