Известия высших учебных заведений

Прикладная нелинейная динамика

ISSN 0869-6632 (Print)
ISSN 2542-1905 (Online)


Для цитирования:

Езерский А. Б., Парантуан П. Топологические дефекты в дорожке кармана за нагретым цилиндром // Известия вузов. ПНД. 2002. Т. 10, вып. 6. С. 109-121. DOI: 10.18500/0869-6632-2002-10-6-109-121

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
(загрузок: 0)
Язык публикации: 
русский
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
532.216:532.526

Топологические дефекты в дорожке кармана за нагретым цилиндром

Авторы: 
Езерский Александр Борисович, Институт прикладной физики РАН (ИПФ РАН)
Парантуан Пьер, Национальный центр научных исследований
Аннотация: 

Экспериментально обнаружено, что нагрев цилиндра, обтекаемого потоком воздуха, вызывает возникновение фазовой и амплитудной модуляции в ламинарной дорожке Кармана за круглым цилиндром. Показано, что увеличение фазовой модуляции вниз по потоку приводит к появлению топологических дефектов в вихревой дорожке. Исследованы статистические свойства таких дефектов.

Ключевые слова: 
Благодарности: 
Авторы благодарны Ж.-К. Лекордиеру за обсуждение результатов и помощь в экспериментах и Я. Малькову за помощь при написании программ по обработке результатов с использованием преобразования Гильберта. А.Б.Езерский благодарен CNRS за предоставленную возможность исследовать динамику вихрей в лаборатории CORIA-UMR 6614.
Список источников: 

1. Whitehead J.A. Dislocations in convection and onset оf chaos // Phys. Fluids. 1983. Vol. 26, № 10. P. 2899.
2. Rabinovich M.I., Tsimring L.S. Dynamics оf dislocations in hexagonal patterns // Phys. Rev. Е. 1994. Vol. 49, № 1, R35.
3. Ezersky A.B., Kiyashko S.V., Nazarovsky A.V. Bound states оf topological defects in parametrically excited capillary ripples // Physica D. 2001. Vol. 152-153. P. 310.
4. Lа Porta А., Surko C.M. Phase defects аs а measure of disorder in travelling wave convection// Phys. Rev. Lett. 1996. Vol. 77. P. 2678.
5. Weiss О., Tamm Chr., Staliunas K. Dislocations in laser fields // Springer proceedings in Physics, Vol. 69. Evolution of dynamical structures in complex systems / Ed R.Friedrich, A.Wanderlin. Springer - Verlag Berlin, Heidelberg, 1992.
6. Cross M.C., Hohénberg P.C. Pattern formation outside оf equilibrium // Review оf Modern Physics. 1993. Vol. 65. Р. 854.
7. Rasenat S., Steinberg V., Rehberg I. Experimental studies оf defect dynamics and interaction in electrohydrodynamic convection // Phys. Rev. А. 1990.Vol. 42. Р. 5998.
8. Bloor M.S. The transition to turbulence in the wake оf а circular cylinder // J. Fluid Mech. 1964. Vol. 19. P. 290.
9. Williamson C.H.K. The natural and forced formation of spot-like vortex dislocations in thе transition of а wake// J. Fluid Mech. 1992. Vol. 242. P. 393.
10. Lecordier J.C., Hamma L., Paranthoen P.The control of vortex shedding behind heated cylinder at low Reynolds number // Exp. Fluids. 1991. Vol. 10. P. 224.
11. Езерский А.Б. Отрывное течение за нагретым цилиндром при малых числах Маха // ПМТФ. 1990, № 5. С. 56.
12. Lecordier J.C., Dumouchel F., Paranthoen P.Heat transfer in а Benard - Karman vortex street in аir аnd in water // Int. Heat Mass Transfer. 1999. Vol. 42. P. 3131.
13. Dumouchel F., Lecordier C.J., Paranthoen P. The effective Reynolds number оf a heated cylinder// Int. Heat Mass Transfer. 1998. Vol. 41. P. 1787.
14. Wang A.B. Travnicek Z., Chia K.C. On the relationship оf the effective Reynolds number and Strouhal number for the laminar vortex shedding of a heated circular cylinder// Phys. Fluids. 2000. Vol. 12. P. 1401.
15. Lecordier J.C., Petit C., Paranthoen P.Mesure de lа fonction dе transfert d’un fil utilise comme capteur de temperature // Influence de lа conduction Letters in Heat аnd Mass Transfer. 1980. Vol. 7. P. 311.
16. Ezersky A.B., Lecordier J.C., Soustov P.L., Paranthoen P. The structure of vortices in а Karman street behind а heated cylinder // Phys.Rev.E. 2000. Vol. 60. Р. 2107.
17. Van Atta C., Gharib M. Ordered and chaotic vortex streets behind circular cylinders аt low Reynolds numbers // J.Fluid Mech. 1987. Vol. 174. P. 113.
18. Езерский A.B., Гариб М., Хаммаши M. Пространственно-временная структура следа за нагретым цилиндром // ПМТФ. 1994. № 5. С. 74.
19. Ezersky A.B., Ermoshin D.A. The instability оf density stratified vortices // Eur. J. Mech. B/Fluids. 1995. Vol. 14. P. 617.
20. Monkewitz P.A. The absolute and convective nature оf instability in two-dimensional wake at low Reynolds numbers // Phys. Fluids. 1988. Vol. 31. P. 999.
21. Perez-Carcia C., Cerisier P., Occelli R.Pattern selection in the Benard-Marangoni instability. Propogation in systems far from equilibrium / Ed. J.E. Wesfreid, H.R.Brand, P.Manneville, N.Boccacia Springer-Verlag, Berlin 1988, p.232.
22. Ezersky A.B., Kiyashko S.V., Nazarovsky A.V. Chaotic dynamics of topological defects in parametrically excited waves. Nonlinearity and disorder: theory and applications /Ed. Е. Abdullaev, et al. Kluwer Academic Publishers, 2001.

Поступила в редакцию: 
14.05.2002
Принята к публикации: 
19.09.2002
Опубликована: 
10.02.2003