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用拉格朗日相关结构研究圆盘启动过程的流体输运
  • ISSN号:1001-4888
  • 期刊名称:实验力学
  • 时间:0
  • 页码:677-683
  • 分类:O35[理学—流体力学;理学—力学] O357.1[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]中国科学技术大学近代力学系,安徽合肥230027
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(10832010); 中科院知识创新工程重要研究方向项目(KJCX2-YW-L05)
  • 相关项目:鱼类整体游动特性和流动控制机理研究
中文摘要:

利用粒子成像测速(PIV)技术,得到了圆盘启动涡环流场的速度分布和涡量分布。圆盘启动涡环流场的有限时间李雅普诺夫指数场(Finit-time Lyapunov exponents,FTLE)以及拉格朗日相关结构(Lagrangian coherent structures,LCS)被计算出来。基于圆盘启动涡环流场的有限时间李雅普诺夫指数场以及拉格朗日相关结构,通过跟踪流体质点,对圆盘启动涡环流场的输运情况进行了分析。在圆盘启动涡环形成过程中,流体发现被圆盘和相互排斥的拉格朗日相关结构分成三部分。剪切流窗口(vorticity-flux window)被发现,涡量流通过剪切流窗口进入涡核。涡环的非定常边界被确定,它由相互排斥的拉格朗日相关结构背风面、圆盘以及剪切流窗口组成。

英文摘要:

Velocity distribution and vorticity distribution around vortex circulation field generated by disk starting were measured by using particle imaging velocimetry(PIV).The finite-time Lyapunov exponent(FTLE) field and the Lagrangian coherent structure(LCS) of the vortex flow were computed.Based on FTLE and LCS,following the tracks of a piece of fluid particles,fluid transport process of the vortex circulation field was analyzed.During the formation process of disk vortex circulation field,the fluid was found to be divided into three parts by the disk and the repelling-LCS.A vorticity-flux window was found through which the fluid with vorticity flows into the vortex core continuously and the unsteady boundary of the vortex ring which consists of the r-LCS leeward,the disk and the flux window was identified.

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期刊信息
  • 《实验力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科协
  • 主办单位:中国力学学会 中国科学技术大学
  • 主编:于起峰
  • 地址:安徽省合肥市金寨路96号中国科技大学
  • 邮编:230026
  • 邮箱:sylx@ustc.edu.cn
  • 电话:0551-3601246
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-4888
  • 国内统一刊号:ISSN:34-1057/O3
  • 邮发代号:26-57
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:6587