外筒旋转对径向加热的泰勒-库埃特流动的影响
摘要：具有径向加热的Taylor-Couette装置被考虑，其中一个Boussinesq流体在两个同心、独立旋转的圆柱体之间的环状区域中被剪切，在不同温度下保持。进行线性稳定性分析以确定失稳的Taylor数。考虑宽缝和窄缝对应的两个半径比以及几个旋转率比。与纯内圆柱旋转相比，外圆柱的旋转发现对稳定性阈值具有普遍的稳定作用，但也有少数例外情况。径向加热建立了一个沿轴向的流动，打破了轴向坐标中等温的Taylor-Couette流的反射对称性。这种对称性破缺分隔了线性稳定性阈值，我们发现不同参数下具有正负方位数的最快增长模式。本研究的另一个重要发现是在Rayleigh稳定区域发现了不稳定模式。此外，观察到了宽缝和窄缝的闭合断开中性曲线(CDNCs)，它们可以与开放的中性稳定曲线分离或合并。或者，CDNCs也可以随着旋转率比的改变而变形为开放的中性稳定曲线。观察到CDNCs对控制参数的变化非常敏感，它们的出现/消失被证明可以引起临界Taylor数的不连续跃迁。对于宽缝和窄缝，纯共转情况下发现的最快增长模式的起源被证明在旋转率比较小的不稳定性小岛上。
作者：Pratik Aghor and Mohammad Atif
论文ID：2303.16415
分类：Fluid Dynamics
分类简称：physics.flu-dyn
提交时间：2023-08-17