کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
650315 1457276 2015 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Merging of two helical vortices
ترجمه فارسی عنوان
ادغام دو گردنده مارپیچ
کلمات کلیدی
گرداب، گرداب حلقوی، گرداب ادغام شده، دینامیک گرداب،
ترجمه چکیده
ادغام گرداب یک پدیده مایع اولیه است که برای جریانهای دو بعدی مورد مطالعه قرار گرفته است. در اینجا ما چنین مطالعه ای را به یک کلاس خاص از جریان های سه بعدی گسترش می دهیم، یعنی به گرداب هایی که دارای تقارن اسپلیت هستند. علاوه بر شماره رینولدز استاندارد، این شماره کنترل دیگری بدون بعد را نشان می دهد، زمین که طول دوره ای را در امتداد محور اسپیلکس اندازه گیری می کند. گرداب های هلیکال با رزوه های بزرگ بسیار با هم ادغام می شوند مانند یک محیط دو بعدی. با این حال، سرعت چرخش آنها کاهش می یابد و دوره ادغام به تعویق می افتد. این اثرات ناشی از حضور سرعت خود منحرف در گرداب های منحنی سه بعدی، با محاسبه عملکرد جریان در قاب چرخش مرجع با دو گرداب و بررسی نقاط نقاط هذلولی آن قابل درک است. در مقادیر متوسط ​​میانی، انتشار نفوذپذیری تنها عمل می کند، و در نتیجه یک نوع ویسکوز آهسته با هم ادغام می شود. در نهایت برای زمین های کوچک، سیستم ناپایدار در مرحله غیرخطی، در یک نوع ادغام متفاوت است که تقارن اولیه اولیه را مختل می کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
چکیده انگلیسی
Vortex merging is a basic fluid phenomenon which has been much studied for two-dimensional flows. Here we extend such a study to a specific class of three-dimensional flows, namely to vortices possessing a helical symmetry. In addition to the standard Reynolds number, this introduces another dimensionless control number, the pitch, which quantifies the periodicity length along the helix axis. Helical vortices with large pitches merge very much as in a two-dimensional setting. However, their rotation speed is reduced and the merging period is delayed. These effects, caused by the presence of a self-induced velocity in curved three-dimensional vortices, are understood by computing the streamfunction in the frame of reference rotating with the two vortices, and by inspecting the locations of its hyperbolic points. At intermediate pitch values, only viscous diffusion acts, resulting in a slow viscous type of merging. Finally for small pitches, the system is unstable resulting, at the nonlinear stage, in a different type of merging which breaks the initial central symmetry.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: European Journal of Mechanics - B/Fluids - Volume 49, Part B, January–February 2015, Pages 363-372
نویسندگان
, , ,