Два режима динамики когерентных столбовых вихрей во вращающейся жидкости

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Экспериментально исследована генерация вихревого течения в несжимаемой жидкости внутри вращающегося закрытого аквариума кубической формы. Возбуждение течения осуществлялось путем создания мелкомасштабных вихрей вблизи боковых ребер куба. В объеме жидкости наблюдались когерентные столбовые вихри-циклоны, простирающиеся от дна до крышки куба. Время существования циклонов значительно превышало время вязкого затухания за счет трения о дно и крышку. Установлено, что существуют два режима квази-двумерной турбулентности, которые характеризуются разными способами взаимодействия квази-двумерного течения и инерционных волн. Исследованы радиальные профили средней по времени азимутальной скорости в когерентных вихрях в этих двух режимах, показано, что отличаются размерами и распределением завихренности по радиусу.

Об авторах

Д. Д. Тумачев

Институт теоретической физики им. Л. Д. Ландау РАН;Институт физики твердого тела им. Ю. А. Осипьяна РАН

Email: d.tumachev@issp.ac.ru
142432, Черноголовка, Московская область, Россия;142432, Черноголовка, Московская область, Россия

С. В. Филатов

Институт теоретической физики им. Л. Д. Ландау РАН;Институт физики твердого тела им. Ю. А. Осипьяна РАН

Email: d.tumachev@issp.ac.ru
142432, Черноголовка, Московская область, Россия;142432, Черноголовка, Московская область, Россия

С. С. Вергелес

Институт теоретической физики им. Л. Д. Ландау РАН;Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”

Email: d.tumachev@issp.ac.ru
142432, г. Черноголовка, Московская область, Россия; 101000, г. Москва, Россия

А. А. Левченко

Институт теоретической физики им. Л. Д. Ландау РАН;Институт физики твердого тела им. Ю. А. Осипьяна РАН;Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”

Автор, ответственный за переписку.
Email: d.tumachev@issp.ac.ru
142432, г. Черноголовка, Московская область, Россия; 142432, г. Черноголовка, Московская область, Россия; 101000, г. Москва, Россия

Список литературы

  1. H. P. Greenspan, The theory of rotating uids, At the University Press, Cambridge (1968).
  2. P. A. Davidson, Turbulence in Rotating, Strati ed and Electrically Conducting Fluids, Cambridge University Press, Cambridge (2013).
  3. S. J. Beresh, Meas. Sci. Technol. 32, 102003 (2021).
  4. U. Frisch, Turbulence: the legacy of A.N. Kolmogorov, Cambridge University Press, Cambridge (1995).
  5. S. B. Pope, Turbulent ows, Cambridge University Press, Cambridge (2000).
  6. G. Bo etta and R. E. Ecke, Ann. Rev. Fluid. Mech. 44, 427 (2012).
  7. J. Sommeria, J. Fluid Mech. 170, 139 (1986).
  8. Нелинейные волны. Самоорганизация, под ред. А. В. Гапонов-Грехов, М. И. Рабинович, Наука, М. (1983).
  9. S. K. Robinson, Ann. Rev. Fluid. Mech. 23, 601 (1991).
  10. J. Laurie, G. Bo etta, G. Falkovich, I. Kolokolov, and V. Lebedev, Phys. Rev. Lett. 113, 254503 (2014).
  11. A. McEwan, Nature 260, 126 (1976).
  12. F. S. Godeferd and F. Moisy, Appl. Mech. Rev. 67, 030802 (2015).
  13. A. Alexakis and L. Biferale, Phys. Rep. 767, 1 (2018).
  14. A. Campagne, B. Gallet, F. Moisy, and P.-P. Cortet, Phys. Rev. E 91, 043016 (2015).
  15. F. Pizzi, G. Mamatsashvili, A. J. Barker, A. Giesecke and F. Stefani, Phys. Fluids 34, 125135 (2022).
  16. I. Kolokolov, L. Ogorodnikov, and S. Vergeles, Phys. Rev. Fluids 5, 034604 (2020).
  17. V. M. Parfenyev and S. S. Vergeles, Phys. Fluids 33, 115128 (2021).
  18. W. Thielicke and R. Sonntag, Journal of Open Research Software 9, 12 (2021).
  19. E. Stamhuis and W. Thielicke, Journal of Open Research Software 2, 30 (2014).
  20. E. Monsalve, M. Brunet, B. Gallet, and P.-P. Cortet, Phys. Rev. Lett. 125, 254502 (2020).
  21. N. Lanchon, D. O. Mora, E. Monsalve, and P.-P. Cortet, Phys. Rev. Fluids 8, 054802 (2023).
  22. C. Morize, F. Moisy, and M. Rabaud, Phys. Fluids 17, 095105 (2005).
  23. E. Hop nger, F. Browand, and Y. Gagne, J. Fluid Mech. 125, 505 (1982).
  24. J. E.Ruppert-Felsot, O. Praud, E. Sharon, and H. L. Swinney, Phys. Rev. E 72, 016311 (2005).
  25. A. V. Orlov, M. Y. Brazhnikov, and A. A. Levchenko, JETP Lett. 107, 157 (2018).
  26. L. Z. Sans'on and G. van Heijst, J. Fluid Mech. 412, 75 (2000).
  27. I. Kolokolov and V. Lebedev, Phys. Rev. E 93, 033104 (2016).
  28. L. Jacquin, O. Leuchter, C. Cambonxs, and J. Mathieu, J. Fluid Mech. 220, 1 (1990).
  29. V. M. Parfenyev, I. A. Vointsev, A. O. Skoba, and S. S. Vergeles, Phys. Fluids 33, 065117 (2021).
  30. A. Frishman and C. Herbert, Phys. Rev. Lett. 120, 204505 (2018).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».