光滑圆盘上小半球对边界层发展影响的实验研究(英文)

应用氢气泡流动显示技术对圆盘上小半球对边界层转捩的影响进行了观测。实验结果表明:当Rer>302时,将会从小半球脱落周期性的发卡涡。发卡涡在自诱导速度的作用下产生倾斜向上的运动,发卡涡头部顶端率先进入高速流区,因而比其根部运动更快,使发卡涡受到流向的拉伸,增加其流向的涡强,增加了流向涡强将使发卡涡的头部有更大的向上速度,由此而形成了不断加强的拉伸、自诱导过程,这就使三维扰动快速增长,导致边界层速度剖面出现局部的暂时变形,从而产生一个强剪切层,强剪切层很不稳定,导致发卡涡破裂而形成湍斑,在下游发展成完全湍流,而在边界层转捩过程中则观察到了水充速度有很强的负脉动。在小半球前缘附近会形成稳定的standing涡,并对standing涡及发卡涡对周围流体的诱导作用进行了细致的分析。小半球对边界层的扰动以锲形向下游传播,锲形的半顶角称为扰动扩散角,一个半球与三个半球的尾迹区没有明显的区别,每个半球扰动的扩散角均为5.7°。

质点在匀速水平转动的光滑圆盘上的运动

研究了质点在匀速水平旋转的半径很大的光滑圆盘上的运动,给出了转动的圆盘参考系中质点的运动轨迹,该结果定性地解释了地球气旋的形成。

科里奥利力简单而清晰的导出

从质点在匀速旋转的光滑圆盘上的运动,简单而清晰地导出了科里奥利力。