湍流中的多态现象

论文摘要

湍流是自然界最普遍的流动现象之一,被称为是经典力学中最后的难题之一.经典的湍流理论都假设湍流是各态遍历的,也就是说虽然瞬时流场的性质可能受初始流场影响很大,但是其统计平均量却是不依赖于初始流场的.各态遍历理论是湍流理论与建模的基础.然而,近些年一些实验和数值模拟的结果表明:部分湍流问题里存在多湍流态现象,即在同一组参数下可能存在不唯一的统计结果和流动结构.本文回顾已经报道过多态现象的Rayleigh-Bénard对流（Rayleigh-Bénardconvection,RBC）、 vonKármán流动（vonKármánflow,VKF）、Taylor-Couette流动（Taylor-Couette flow, TCF）、球形Couette流动（spherical Couette flow, SCF）、Taylor-Green驱动下的旋转湍流（rotating homogeneous turbulence with Taylor-Green forcing, TGF）以及作者研究的展向旋转平板Couette流动（rotating plane Couette flows, RPCF）.在每个问题上,都将一一介绍流动问题的定义、多态现象出现的条件、形态等.在这些多湍流态问题里,有一些流动是由于不同的初始流场引起的不同流态（例如VKF,TCF,SCF,TGF和RPCF）;而另一些流动则是在同一种初始条件下,随着时间的推移,流动会在不同流态之间自发切换（例如RBC）.最后,还对湍流中的多态问题展开一些讨论和展望.

论文目录

• 1 Rayleigh-Bénard对流
• 2 von Kármán流动
• 3 Taylor-Couette流动
• 4 球形Couette流动
• 5 Taylor-Green驱动下旋转湍流
• 6 展向旋转平板Couette流动
• 7 讨论与展望

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 夏振华

关键词: 湍流,多统计态,分叉,非线性

来源: 科学通报 2019年04期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 力学

单位: 浙江大学工程力学系

基金: 国家自然科学基金(11822208,11772297)资助

分类号: O357.5

页码: 373-383

总页数: 11

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