О скорости роста возмущений в турбулентном течении Куэтта

Численно исследуется эволюция малых возмущений в турбулентном течении Куэтта при числах Рейнольдса Ret от 35 до 125. Рассчитанные на основе решения уравнений Навье—Стокса установившиеся турбулентные течения используются в качестве основных течений для изучения процесса развития на их фоне возмущений. Определены значения старшего показателя Ляпунова l1, характеризующего наибольшую скорость роста малых возмущений в стохастических системах. Обнаружено, что при нормировке на пристенные масштабы показатель l1 имеет значение около 0.02, что согласуется с результатами предыдущих исследований турбулентных течений в круглой трубе и плоском канале. Показано, что втрое меньшее значение l1, полученное ранее при вычислении спектра Ляпунова в течении Куэтта при Ret = 35 в так называемом минимальном канале, объясняется недостаточным размером расчетной области, а не малостью числа Рейнольдса.

Ключевые слова

Куэтта, плоский канал, турбулентность, старший показатель Ляпунова, минимальный канал

Получено

15.12.2018

Дата публикации

15.12.2018

Цитировать Скачать pdf Для скачивания PDF необходимо авторизоваться

ГОСТ	Никитин Н. В. , Пиврваров Д. Е. О скорости роста возмущений в турбулентном течении Куэтта // Известия Российской академии наук. Механика жидкости и газа – 2018. – Номер 6 C. 3-8 [Электронный ресурс]. URL: http://ras.jes.su/mzg/s056852810002296-6-1 (дата обращения: 03.05.2024). DOI: 10.31857/S056852810002296-6
MLA	Nikitin, N., Pivovarov, D. "On the growth rate of disturbances in the turbulent Couette flow." Izvestiia Rossiiskoi akademii nauk. Mekhanika zhidkosti i gaza 6 (2018):3-8. DOI: 10.31857/S056852810002296-6
APA	Nikitin N., Pivovarov D. (2018). On the growth rate of disturbances in the turbulent Couette flow. Izvestiia Rossiiskoi akademii nauk. Mekhanika zhidkosti i gaza (6), pp.3-8 DOI: 10.31857/S056852810002296-6

Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной.

всего просмотров: 1164

Оценка читателей: голосов 0

1. Parker T. S., Chua L. O. Practical numerical algorithms for chaotic systems. N.Y.: Springer-Verlag, 1989.

2. Ginelli F., Poggi P., Turchi A., Chaté H., Livi R., Politi A. Characterizing dynamics with covariant Lyapunov vectors // Phys. Rev. Lett. 2007. V. 99. 130601.

3. Nikitin N. On the rate of spatial predictability in near-wall turbulence // J. Fluid Mech. 2008. V. 614. P. 495–507.

4. Никитин Н. В. О скорости роста возмущений в пристенных турбулентных течениях // Изв. РАН. МЖГ. 2009. № 5. С. 27–32.

5. Butler K. M., Farrell B. F. Optimal perturbations and streak spacing in wall-bounded turbulent shear flows // Phys. Fluids A. 1993. V. 5. P. 774–777.

6. Nikitin N. Spatial periodicity of spatially evolving turbulent flow caused by inflow boundary condition // Physics of Fluids. 2007. V. 19. № 9. 091703-4.

7. Keefe L., Moin P., Kim J. The dimension of attractors underlying periodic turbulent Poiseuille flow // J. Fluid Mech. 1992. V. 242. P. 1–29.

8. Inubushi M., Takehiro S.‑i., Yamada M. Regeneration cycle and the covariant Lyapunov vectors in a minimal wall turbulence // Phys. Rev. E. 2015. V. 92. 023022.

9. Hamilton K., Kim J., Waleffe F. Regeneration mechanisms of near-wall turbulence structures // J. Fluid Mech. 1995. V. 287. P. 317–348.

10. Nikitin N. Finite-difference method for incompressible Navier—Stokes equations in arbitrary orthogonal curvilinear coordinates // J. Comput. Phys. 2006. V. 217. P. 759–781.

11. Avsarkisov V., Hoyas S., Oberlack M., Garcia-Galache J. P. Turbulent plane Couette flow at moderately high reynolds number // J. Fluid Mech. 2014. V. 751. P. R1-1–R1-10.