Формирование дифференциального вращения в цилиндрическом слое жидкости
Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm
Статья в выпуске: 2 т.3, 2010 года.
Бесплатный доступ
Проведено численное исследование дифференциального вращения, формирующегося вследствие локализованного нагрева во вращающемся цилиндрическом слое. В ходе проведения расчетов изменялись геометрические размеры (высота и радиус слоя, площадь области нагрева), коэффициент кинематической вязкости, поток тепла и угловая скорость вращения цилиндра. Получены интегральные характеристики дифференциального вращения. Исследована зависимость относительного углового момента слоя от различных параметров.
Похожие статьи в разделе Гидромеханика. Механика жидкостей и газа
Короткий адрес: https://sciup.org/14320505
IDS: 14320505 | УДК: 532.517.3:536.25
Formation of differential rotation in a cylindrical fluid layer
The formation of differential rotation observed in a rotating cylindrical layer heated locally is considered. Simulations have been done for different values of control parameters such as the geometry of a model (layer height, radius and heating area), the kinematic viscosity, the heat flux and the angular velocity of a cylinder. The integral characteristics of differential rotation are presented. The dependence of the relative angular momentum of the layer on different parameters has been studied.
Список литературы Формирование дифференциального вращения в цилиндрическом слое жидкости
- Williams G.P. Thermal convection in a rotating fluid annulus: part 3. Suppression of the frictional constraint on lateral boundaries//J. Atmos. Sci. -1968. -№ 25. -P. 1034-1045.
- Незлин М.В., Снежкин Е.Н. Вихри Россби и спиральные структуры. -М.: Наука. -1990. -240 с.
- Алексеев В.В., Киселева С.В., Лаппо С.С. Лабораторные модели физических процессов. -М.: Наука. -2005. -312 с.
- Hignett P., Ibbetson A., Killworth P.D. On rotating thermal convection driven by non-uniform heating from below//J. Fluid. Mech. -1981. -№ 109. -P. 161-187.
- Hide R. An experimental study of thermal convection in rotating liquid//Phil. Trans. Roy. Soc. London -1958. -№ 250. -P. 442-478.
- Riehl H., Fultz D. Jet stream and long waves in a steady rotating-dishpan experiment: Structure of the circulation//Quart J. R. Met. Soc. -1957. -№ 356. -P. 215-231.
- Riehl H., Fultz D. The general circulation in a steady rotating-dishpan experiment//Quart J. R. Met. Soc. -1958. -№ 362. -P. 389-417.
- Spence T.W., Fultz D. Experiments on wave-transition spectra and vacillation in an open rotating cylinder//J. Atmos. Sci. -1977. -№ 34. -P. 1261-1285.
- Koschmieder E.L., Lewis E.R. Hadley circulations on a nonuniformly heated rotating plate//J. Atmos. Sci. -1986. -№ 43. -P. 2514-2526.
- Belton M.J.S., Smith G.R., Schubert G., Del Genio A.D. Cloud patterns, waves and convection in the Venus atmosphere//J. Atmos. Sci. -1976. -№ 33. -P. 1 394-1417.
- Gierasch P.J. Meridional circulation and the maintenance of the Venus atmospheric rotation//J. Atmos. Sci. -1975. -№ 32. -P. 1038-1044.
- Schubert G., Young R.E. The 4-day Venus circulation driven by periodic thermal forcing//J. Atmos. Sci. -1970. -№ 27. -P. 523-528.
- Rossow W.B. A general circulation model of Venus-like atmosphere//J. Atmos. Sci. -1983. -№ 40. -P. 273-302.
- Gillet N., Brito D., Jault D., Nataf H.-C. Experimental and numerical studies of convection in a rapidly rotating spherical shell//J. Fluid. Mech. -2007. -№ 580. -P. 83-121.
- Read P.L. Super-rotation and diffusion of axial angular momentum: II. A review of quasi-axisymmetric models of planetary atmospheres//Quart J. R. Met. Soc. -1986. -№ 112. -P. 253-272.
- Yamamoto M., Takahashi M. Superrotation Maintained by Meridional Circulation and Waves in a Venus-Like AGCM//J. Atmos. Sci. -2006. -№ 63. -P. 3296-3314.
- Yamamoto M., Tanaka H. Are geostrophic and quasi-geostrophic approximations valid in Venus' differential super-rotation//J. Geophys. Astrophys. Fluid Dynam. -2006. -№ 100. -P. 185-197.
- Lee C., Lewis S.R., Read P.L. Superrotation in a Venus general circulation model//J. Geophys. Res. -2007. -№ 112. -E04S11-E04S11.
- Miller T.L., Gall R.L. Thermally driven flow in a rotating spherical shell: axisymmetric states.//J. Atmos. Sci. -1982. -№ 40. -P.856-868.
- Read P.L. Super-rotation and diffusion of axial angular momentum: I. "Speed limits" for axisymmetric flow in a rotating cylindrical fluid annulus//Quart J. R. Met. Soc. -1986. -№ 112. -P. 231-252.
- Read P.L., Yasuhiro Y.H., Yamazaki H., Lewis S.R., Williams P.D., Wordsworth R., Miki-Yamazaki K., Sommeria J., Didelle H. Dynamics of convectively driven jets in the laboratory//J. Atmos. Sci. -2007. -№ 64. -P. 4031-4052.
- Batalov V., Sukhanovsky A., Frick P. Laboratory study of differential rotation in a convective rotating layer//J. Geophys. Astrophys. Fluid Dynam. -2010. -DOI: DOI: 10.1080/03091921003759876
