摘要:表面摩擦通过增强角动量的收敛而促进龙卷风的形成和维持。大气模型中的传统下边界条件通常假设未解析应力和解析剪切之间存在瞬时平衡。该假设忽略了湍流运动以有限速率产生和消散的物理原理——实际上,湍流在其整个生命周期中都有记忆。在本文中,提出了一种改进的下边界条件来解释湍流记忆的影响。具体而言,当气团沿弯曲轨迹移动时,由于湍流记忆,会产生正常表面剪切应力分量。在理想龙卷风的大涡模拟 (LES) 中,正常表面剪切应力分量是额外动态不稳定性的一个来源,为湍流运动的发展提供了一条额外的途径。只要修改后的下边界条件所采用的假设在感兴趣的流动区域的较大部分内成立,湍流记忆对准稳态龙卷风强度的影响就可以忽略不计。然而,瞬态龙卷风可能对湍流记忆特别敏感。
背景。星系团中的湍流压力大小仍存在争议,特别是与动态状态和用于模拟的流体力学方法的影响有关。目的。我们研究大质量星系团内介质中的湍流压力分数。我们旨在了解流体动力学方案、分析方法和动态状态对宇宙学模拟中星系团最终特性的影响。方法。我们使用无网格有限质量 (MFM) 和光滑粒子流体动力学 (SPH) 对七个星系团的一组放大区域进行了非辐射模拟。我们使用了三种不同的分析方法,基于:(i) 偏离流体静力平衡,(ii) 通过亥姆霍兹-霍奇分解获得的螺线管速度分量,以及 (iii) 通过多尺度滤波方法获得的小尺度速度。我们将模拟星团样本分为活跃星团和松弛星团。结果。我们的模拟预测,与松弛星团相比,活跃星团的湍流压力分数会增加。这在基于速度的方法中尤其明显。对于这些方法,我们还发现 MFM 模拟的湍流比 SPH 模拟的湍流增加,这与更理想化的模拟的结果一致。预测的非热压力分数在星团中心内为几个百分点(松弛星团)和约 13%(活跃星团)之间变化,并向外围增加。没有看到明显的红移趋势。结论。我们的分析定量评估了流体动力学方案和分析方法在确定非热或湍流压力分数方面的重要性。虽然我们的设置相对简单(非辐射运行),但我们的模拟与之前更理想的模拟一致,并且代表着对湍流的理解更近了一步。
早期在线发布:此初步版本已被《地球系统人工智能》接受发表,可完整引用,并已指定 DOI 10.1175/AIES-D-24-0003.1。最终排版编辑文章将在出版时取代上述 DOI 的 EOR。
这项工作证明了一种新型横向阵风发生器的可行性,该发生器能够产生可控的时变阵风,而不会增加流动设施大面积内的湍流水平。新的阵风发生器概念基于涡流发生器阵列 ( VGA ),该阵列沿着设施测试段的某一给定流向位置的一面墙壁布置。使用这种装置,可以在风洞中演示阶梯式阵风和幅度为自由流速度 5.7% 的正弦阵风。对于 10 m ∕ s 的自由流速度,正弦阵风在自由流方向上产生几乎纯谐振动,角度为 3.25 度,频率为 2 Hz。简化的涡流阵列模型被证明是设计新型阵风发生器的可行工具。本研究重点展示 VGA 阵风发生器的概念,同时将发生器的设计优化和阵风强度和均匀性的极限探索留待未来工作。
全局:模拟整个Tokamak + Full-F:多尺度物理多离子物种主要离子 /杂质电子:绝热;被困动力学;完全动力学新古典和湍流传输之间的线性化碰撞操作员协同作用浸入边界条件:Sol -like和Limiter [Caschera 18,Dif -Pradalier 22]磁性ripple [Varennes PRL 22,ppcf,ppcf 23]
Landau的照片也不完整,后来被其他人增加了。目前的理解是,氦原子确实经过bose凝结,而超流速速度是冷凝水波函数相的梯度。,但冷凝水不是超流体。只有大约10%的流体是0 K处的冷凝物,而所有冷凝物都是超氟。
在本文中,我们研究了湍流环境下的对称性破缺。我们用两个例子展示了从对称状态到对称性破缺状态的转变:(1)随着流体层厚度的变化,二维流动向三维流动的转变;(2)随着磁雷诺数的变化,薄层流动中的发电机不稳定性。我们表明,这些例子具有相似的临界指数,但与平均场预测不同。临界行为可以与波动的乘法性质相关联,并且可以使用随机界面的统计特性结果在一定限度内进行预测。我们的结果表明,可能存在一类受乘法噪声控制的新型非平衡相变。
摘要:解释北大西洋海面温度数十年变化的建议机制之一是,由于时间平均环流的大规模斜压不稳定性,自发形成了一种大规模低频内部模式。尽管这种模式已在浮力方差预算方面得到广泛研究,但其能量特性仍然知之甚少。在这里,我们执行了这种内部模式的完整机械能预算,包括可用势能 (APE) 和动能 (KE),并将预算分解为三个频带:平均、与大规模模式相关的低频 (LF) 和与中尺度涡旋湍流相关的高频 (HF)。这种分解使我们能够诊断不同储存器之间的能量通量并了解源和汇。由于该模式的规模很大,它的大部分能量都包含在 APE 中。在我们的配置中,LF APE 的唯一来源是从平均 APE 到 LF APE 的转移,这归因于大规模斜压不稳定性。反过来,LF APE 的汇点是参数化的扩散、流向 HF APE 的通量,以及在较小程度上流向 LF KE 的通量。额外风应力分量的存在削弱了多年代振荡并改变了不同能量库之间的能量通量。在所有实验中,与其他涉及 APE 的能量源相比,KE 转移似乎对多年代模式的影响很小。这些结果突出了完整 APE – KE 预算的实用性。
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本研究探索了粘弹性湍流中自由悬浮的有限尺寸纤维的动力学。对于悬浮在牛顿流体中的纤维,Rosti 等人确定了两种不同的拍动方式(Phys. Rev. Lett.,第 121 卷,第 4 期,2018 年,044501):一种由流动的时间尺度主导,另一种由与其固有频率相关的时间尺度主导。我们在这项研究中探索了纤维动力学如何受到载体流体弹性的影响。为此,我们在参数空间中对双向耦合纤维-流体系统进行直接数值模拟,该参数空间涵盖不同的 Deborah 数、纤维弯曲刚度(柔性到刚性)以及纤维与流动之间的线密度差(中性浮力到密度大于流体的纤维)。我们研究了这些参数如何影响各种纤维特性,例如拍打频率、曲率以及与流体应变和聚合物拉伸方向的对齐。结果表明,中性浮力纤维根据其柔性,会随着流动而发生大时间尺度和小时间尺度的振荡,但随着聚合物弹性的增加,较小的时间尺度会受到抑制。聚合物拉伸对密度大于流体的纤维没有影响,当其柔性时,它会随着流动而发生大时间尺度的拍打,而当其刚性时,它会以其固有频率拍打。因此,当纤维呈中性浮力时,特征弹性时间尺度具有次要影响,而当纤维变得更具惯性时,其影响则不存在。此外,我们还探索了纤维的弯曲曲率及其与流动的优先对齐,以确定粘弹性在改变耦合流体结构动力学中的其他作用。惯性纤维的曲率较大,对聚合物存在的反应较弱,而中性浮力纤维则表现出定量变化。密度较大的纤维的可察觉的被动性再次反映在它们优先与聚合物拉伸方向对齐的方式中:与聚合物拉伸方向相比,中性浮力纤维与聚合物拉伸方向的对齐程度更高。