层流
分类
线性失稳
作者认为,林家翘先生预测的线性稳定性的临界值只是层流线性失稳的临界值,与湍流转捩没有直接关系,因为湍流转捩是非线性的问题。
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大量研究人员,考虑了一些可能的影响因素,对这个理论进行了补充研究及修补,试图在线性稳定性理论的框架下面解决湍流转捩的问题,可是因为没有明白湍流转捩是怎么发生的,不知道层流的线性失稳与湍流转捩没有直接关系,这些修补都没有成功,请见下面。
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线性稳定性理论的工作,这里面,最出名的就是林家翘先生【3】,在冯卡门指导下,他1944年成功解决了海森堡博士论文没有解决的槽道流动问题,一炮打响,震动了整个学术界。
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图1Taylor-Couette流动中随着Re数增大层流线性失稳引起Taylorcell.
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作者本人认为,所有湍流产生和维持的行为都是非线性影响的作用,层流线性失稳不能产生湍流。
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线性
所以,可以得出结论,光滑(基本)层流的线性不稳定性与湍流转捩没有直接关系。
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实际上,湍流转捩不是层流线性不稳定性的直接结果,而是由非线性不稳定性产生的。
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湍流转捩根本就不是层流的线性不稳定性那么一回事【1】。
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流动
Herbert(1983,1984,1988),Orszag等人(1983)认为,TS波失稳后形成了三维的流动,从这个三维的层流流动到湍流转捩的过程中,是又一个过程的不稳定性在起作用,称之为“二次不稳定性”,这个二次失稳,是指的线性失稳,并不是非线性失稳。
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影响
Herbert(1983,1984,1988),Orszag等人(1983)认为,TS波失稳后形成了三维的流动,从这个三维的层流流动到湍流转捩的过程中,是又一个过程的不稳定性在起作用,称之为“二次不稳定性”,这个二次失稳,是指的线性失稳,并不是非线性失稳。
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大量研究人员,考虑了一些可能的影响因素,对这个理论进行了补充研究及修补,试图在线性稳定性理论的框架下面解决湍流转捩的问题,可是因为没有明白湍流转捩是怎么发生的,不知道层流的线性失稳与湍流转捩没有直接关系,这些修补都没有成功,请见下面。
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