Об устойчивости течения термовязкой жидкости в канале
Ю.М. Куликов1, Э.Е. Сон2
1Объединенный институт высоких температур РАН, Москва
kulikov-yurii@yandex.ru
2Объединенный институт высоких температур РАН, son.eduard@gmail.com
Ключевые слова: термовязкость, точка перегиба, вовлечение, смешение, когерентные структуры, энстрофия, филаментация
Страницы: 909-928
Аннотация
Представлены основные результаты исследования крупномасштабного вовлечения слоев термовязкой жидкости с различной температурой и их последующего перемешивания, наблюдаемого в плоскопараллельном течении, профиль скорости которого имеет точку перегиба. Показано, что процесс развития неустойчивости в канале происходит наиболее интенсивно в окрестности точки перегиба, причем он напрямую не связан с генерацией завихренности в пристеночной области. Рассматриваемое течение, оказывающееся неустойчивым относительно гармонических возмущений конечной амплитуды, имеет ряд резонансных частот, вызывающих наиболее активное вовлечение. Также проведен анализ температурных полей на основе осредненной толщины вовлечения и смещения среднего положения изолинии температуры. Обсуждаются спектральные характеристики полей энстрофии, завихренности, кинетической энергии с точки зрения асимптотики наблюдаемых каскадов и существования когерентных структур. С помощью критерия Окубо-Вейса выделены четыре области течения, в которых возможна активная филаментация турбулентной пелены или длительное существование вихревых структур.
|
