奇妙的“波浪云”——浅谈开尔文-亥姆霍兹不稳定性现象 被引量：4

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作者 杨绍琼 姜楠 《力学与实践》 北大核心 2014年第6期802-805,共4页

开尔文-亥姆霍兹不稳定性是两种流体作平行于水平界面的相对运动时的流动稳定性问题之一.文章从自然现象"波浪云"谈起,介绍了开尔文-亥姆霍兹不稳定性的理论定义、该不稳定性现象形成发展的过程及其流动可视化;并简单阐述了... 开尔文-亥姆霍兹不稳定性是两种流体作平行于水平界面的相对运动时的流动稳定性问题之一.文章从自然现象"波浪云"谈起,介绍了开尔文-亥姆霍兹不稳定性的理论定义、该不稳定性现象形成发展的过程及其流动可视化;并简单阐述了实验室和自然界中其他"类开尔文-亥姆霍兹不稳定"现象,重点介绍了梵高名画《星月夜》和笔者在从事沟槽壁面湍流场可视化实验中观察到的一种展向"类开尔文-亥姆霍兹涡棍"结构,指出它们的形成及发展演化是沟槽湍流减阻达到最优之后,减阻效应趋弱直至增阻的原因. 展开更多

关键词 波浪云 开尔文-亥姆霍兹不稳定性 类开尔文-亥姆霍兹不稳定性现象 类开尔文-亥姆霍兹涡棍

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纵向沟槽壁面湍流边界层内类开尔文-亥姆霍兹涡结构的流动显示 被引量：7

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作者 杨绍琼 崔宏昭 姜楠 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期529-533,共5页

纵向沟槽壁面的湍流边界层,当沟槽的脊-脊内尺度无量纲展向间距s^+在一定范围内,与光滑壁面湍流边界层相比,具有减阻效应;并在s^+约为17个黏性长度单位时减阻效果达到最优,之后其减阻趋弱,直至增阻;其原因可能是沟槽壁面湍流边界层由于&... 纵向沟槽壁面的湍流边界层,当沟槽的脊-脊内尺度无量纲展向间距s^+在一定范围内,与光滑壁面湍流边界层相比,具有减阻效应;并在s^+约为17个黏性长度单位时减阻效果达到最优,之后其减阻趋弱,直至增阻;其原因可能是沟槽壁面湍流边界层由于"开尔文-亥姆霍兹"不稳定性而产生的一种"类开尔文-亥姆霍兹"展向涡结构.实验采用烟雾流动显示技术,首次在风洞中显示了这种"类开尔文-亥姆霍兹"展向涡结构,确认了其存在性,并在概念上简单勾勒了其结构模型. 展开更多

关键词 湍流边界层 开尔文-亥姆霍兹不稳定性 “类开尔文-亥姆霍兹”涡 沟槽 流动显示

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声-地震耦合探测中亥姆霍兹共振声通道的设计分析

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作者 徐丹萍 朱鑫权 +1 位作者 张焕 王驰 《机械设计与制造工程》 2024年第1期16-20,共5页

在声波共振探雷作业中,音箱作为声激励装置需要保持长时间高功率的运作,这使其使用寿命大打折扣。利用亥姆霍兹共振原理,设计了一种应用于探雷声激励扬声器的声通道结构,建立了电磁-机械-声学三物理场耦合仿真模型,仿真和实验测试结果... 在声波共振探雷作业中,音箱作为声激励装置需要保持长时间高功率的运作,这使其使用寿命大打折扣。利用亥姆霍兹共振原理,设计了一种应用于探雷声激励扬声器的声通道结构,建立了电磁-机械-声学三物理场耦合仿真模型,仿真和实验测试结果均证明,设计的声通道结构能在保证探雷实验声激励强度的前提下,减小扬声器47.5%的输入电压,或在同等10.1 V输入电压下提高5~6 dB的声压级,为后续声通道的优化设计提供理论支撑,为改进型探测系统开展声-地震耦合与探测实验、验证声通道在提高声-地震耦合效果方面的有效性提供了可行性。 展开更多

关键词 亥姆霍兹共振 声-地震耦合 声通道 多物理场耦合仿真

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Nature Communications:开尔文-亥姆霍兹波影响地球磁场

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作者 王立伟 刘文浩 +1 位作者 Kavosi S Raeder J 《国际地震动态》 2015年第6期33-33,共1页

2015年5月11日，自然通讯（Nature Communications）上发表了新罕布什尔大学科研人员关于地球磁圈中开尔文一亥姆霍兹波的最新研究成果。科研人员发现，开尔文一亥姆霍兹波在地球磁圈中普遍存在，使得来自太阳风暴的粒子可以进入磁圈，... 2015年5月11日，自然通讯（Nature Communications）上发表了新罕布什尔大学科研人员关于地球磁圈中开尔文一亥姆霍兹波的最新研究成果。科研人员发现，开尔文一亥姆霍兹波在地球磁圈中普遍存在，使得来自太阳风暴的粒子可以进入磁圈，产生震荡，影响地球的防护辐射带，从而保护人类免受宇宙辐射的伤害。这一认识与早先关于其无法改变磁圈动力学机制的传统认识截然不同。 展开更多

关键词 地球磁场 亥姆霍兹 开尔文 科研人员 动力学机制 研究成果 太阳风暴 宇宙辐射

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黏性各向异性等离子体对Kelvin-Helmholtz不稳定性的影响

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作者 杨阳 曹玉脉 +1 位作者 王向丽 王佳琪 《西北师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第1期51-57,共7页

基于磁流体力学方程组,采用计算机数值模拟,研究了等离子体中黏性各向异性对Kelvin-Helmholtz不稳定性的影响.分别从密度和磁场分布、涡流结构演化、熵的空间分布和能量转化的角度讨论了黏性各向异性对Kelvin-Helmholtz不稳定性的影响,... 基于磁流体力学方程组,采用计算机数值模拟,研究了等离子体中黏性各向异性对Kelvin-Helmholtz不稳定性的影响.分别从密度和磁场分布、涡流结构演化、熵的空间分布和能量转化的角度讨论了黏性各向异性对Kelvin-Helmholtz不稳定性的影响,并且与黏性各项同性的结果进行对比.数值模拟结果表明,在Kelvin-Helmholtz不稳定性演化过程中,黏性各向同性和各向异性等离子体剪切界面密度越低的位置,涡量越大,熵值也越大.相比黏性各向同性,黏性各向异性等离子体对Kelvin-Helmholtz不稳定性有抑制作用. 展开更多

关键词 磁流体 开尔文-亥姆霍兹不稳定性 黏性各向异性

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黏性各向异性磁流体Kelvin-Helmholtz不稳定性:二维数值研究 被引量：1

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作者 刘迎 陈志华 郑纯 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期187-194,共8页

利用corner transport upwind和constrained transport算法求解非理想磁流体动力学方程组,对匀强平行磁场作用下,黏性各向异性等离子体自由剪切层中的Kelvin-Helmholtz不稳定性进行了数值模拟.从流动结构、涡结构演化、磁场分布、横向... 利用corner transport upwind和constrained transport算法求解非理想磁流体动力学方程组,对匀强平行磁场作用下,黏性各向异性等离子体自由剪切层中的Kelvin-Helmholtz不稳定性进行了数值模拟.从流动结构、涡结构演化、磁场分布、横向磁压力、抗弯磁张力等角度对各向同性和各向异性黏性算例结果进行了讨论,分析了黏性各向异性对Kelvin-Helmholtz不稳定性的影响.结果表明,黏性各向异性比黏性各向同性更利于流动的稳定.其稳定性作用是由于磁感线方向上剪切速率降低导致界面卷起程度和圈数的降低,并使卷起结构中小涡产生增殖、合并,破坏了涡的常规增长,从而导致流动的稳定.黏性各向异性对横向磁压力的影响比对抗弯磁张力更大. 展开更多

关键词 磁流体动力学 开尔文-亥姆霍兹不稳定性 黏性各向异性 涡

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吉布斯-亥姆霍兹方程在无机化学中的应用 被引量：1

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作者 朱宇萍 覃松 《广州化工》 CAS 2021年第14期156-159,227,共5页

介绍了吉布斯-亥姆霍兹方程以及吉布斯-亥姆霍兹方程应用的一般方法。讨论了吉布斯-亥姆霍兹方程在无机化学中的各种应用:反应的热力学转变温度的定量计算,物质的溶解性定性和定量解释,单质的化学活泼性以及无机酸的酸性强弱的定量解释... 介绍了吉布斯-亥姆霍兹方程以及吉布斯-亥姆霍兹方程应用的一般方法。讨论了吉布斯-亥姆霍兹方程在无机化学中的各种应用:反应的热力学转变温度的定量计算,物质的溶解性定性和定量解释,单质的化学活泼性以及无机酸的酸性强弱的定量解释。通过归纳,应用吉布斯-亥姆霍兹方程,可以定性和定量地解释和讨论物质的某些物理性质和化学性质。 展开更多

关键词 吉布斯-亥姆霍兹方程 无机化学 热力学转变温度 溶解性 化学活泼性 酸性

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基于界面追踪法的Kelvin-Helmholtz不稳定性直接数值模拟 被引量：1

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作者 过海龙 张莹 +1 位作者 李文彬 李培生 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期16-25,共10页

利用界面追踪法对三组分不混溶流体的开尔文亥姆霍兹不稳定性(Kelvin-Helmholtz instability,KHI)进行直接数值模拟。并针对中间流体层密度及黏度、重力、表面张力及剪切力对KHI的影响进行了着重探讨。研究结果表明,理查德森数增大不仅... 利用界面追踪法对三组分不混溶流体的开尔文亥姆霍兹不稳定性(Kelvin-Helmholtz instability,KHI)进行直接数值模拟。并针对中间流体层密度及黏度、重力、表面张力及剪切力对KHI的影响进行了着重探讨。研究结果表明,理查德森数增大不仅能够抑制界面的演化,同时还会限制界面的退化。除此之外,卷起高度和KHI的增长速率与弗劳德数之间呈正相关关系。表面张力能够抑制KHI向内发展,随着表面张力系数的增大,KHI向内的发展会逐渐变慢。但当波数较小时,表面张力对KHI向上发展的影响很小,且当界面的波数大于4时不会触发KHI的典型形式。剪切力越大,界面卷起高度和增长速率越大。 展开更多

关键词 开尔文亥姆霍兹不稳定性 界面跟踪法 卷起高度 增长速率 界面比较

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基于大涡模拟的圆柱绕流剪切层不稳定性 被引量：4

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作者 郭志远 虞培祥 欧阳华 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期924-933,共10页

圆柱绕流是一种常见的流体力学研究对象,随着雷诺数(Re)增加,其下游尾迹剪切层中会产生开尔文-亥姆霍兹不稳定性现象.利用大涡模拟方法,数值求解中等Re(Re=2000,3900,5000)的圆柱绕流问题,可得圆柱下游的精细化流场,继而开展对剪切层不... 圆柱绕流是一种常见的流体力学研究对象,随着雷诺数(Re)增加,其下游尾迹剪切层中会产生开尔文-亥姆霍兹不稳定性现象.利用大涡模拟方法,数值求解中等Re(Re=2000,3900,5000)的圆柱绕流问题,可得圆柱下游的精细化流场,继而开展对剪切层不稳定性的深入研究.为获得剪切层不稳定性的特征频率,分别采用传统的监测点分析与局部流场的动态模态分解方法进行计算.结果显示,两种方法得到的频率基本一致.不过,相比传统方法,动态模态分解方法一方面能克服人为选择监测点带来的随机误差,较便捷地给出剪切层不稳定性特征频率,另一方面还能进一步通过不同流场模态分析出不同Re对剪切层不稳定性特性的影响. 展开更多

关键词 圆柱绕流 开尔文-亥姆霍兹不稳定性 大涡模拟 动态模态分解

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圆电流和亥姆霍兹线圈磁场的研究 被引量：13

10

作者 张昌莘 席伟 何颖君 《安徽师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第1期41-45,共5页

根据毕奥-萨伐尔定律,导出了圆电流磁场分布的级数解表达式.应用磁场叠加原理,得到亥姆霍兹线圈的磁场分布的普遍表达式.由此讨论了亥姆霍兹线圈之间近轴和轴线上磁场的分布情况.并给出亥姆霍兹线圈产生均匀磁场区的条件.

关键词 圆电流 亥姆霍兹线圈 毕奥-萨伐尔定律 级数解 磁场叠加

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亥姆霍兹线圈磁场的探究 被引量：26

11

作者 朱业俊 陶小平 孙腊珍 《物理实验》 北大核心 2010年第3期42-46,共5页

定量计算了亥姆霍兹线圈空间磁场的分布,并用Mathmatic进行空间模拟,形象地描述了亥姆霍兹线圈的空间磁场分布,同时就其均匀性与三线圈和载荷旋转圆盘的磁场进行了对比讨论.

关键词 亥姆霍兹线圈 均匀磁场 毕奥-萨伐尔定律

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圆电流和亥姆霍兹线圈磁场的数值模拟 被引量：14

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作者 张德根 张波 《皖西学院学报》 2014年第2期39-44,共6页

根据毕奥-萨伐尔定律和磁场叠加原理,导出圆电流和亥姆霍兹线圈的磁场分布含积分的表达式。利用Mathematica软件进行数值计算,得到磁场分布的数值解,由此绘出圆电流和亥姆霍兹线圈的磁场分布图像,并对两者的磁场均匀区进行分析比较:在... 根据毕奥-萨伐尔定律和磁场叠加原理,导出圆电流和亥姆霍兹线圈的磁场分布含积分的表达式。利用Mathematica软件进行数值计算,得到磁场分布的数值解,由此绘出圆电流和亥姆霍兹线圈的磁场分布图像,并对两者的磁场均匀区进行分析比较:在垂直于中心轴线平面上亥姆霍兹线圈磁场均匀区的面积是圆电流的10.4倍;在轴平面上前者是后者的5.4倍。最后对亥姆霍兹线圈磁场均匀区(±1%)作对比分析,数值计算的结果与相关实验测量十分吻合。 展开更多

关键词 圆电流 亥姆霍兹线圈 毕奥-萨伐尔定律 磁场均匀区 数值计算

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氧化铜与氧化亚铜稳定性的热力学讨论 被引量：4

13

作者 范广 张引莉 孙家娟 《广州化工》 CAS 2012年第10期162-163,共2页

熟练地运用化学热力学知识去解决具体的化学问题是化学热力学的教学目标。本文从热力学基本原理出发,应用吉布斯-亥姆霍兹公式探讨了氧化铜与氧化亚铜在空气中的稳定性,可增强学生对化学热力学知识的理解和应用。

关键词 化学热力学 氧化铜 氧化亚铜 吉布斯-亥姆霍兹公式

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利用智能手机磁传感器测量亥姆霍兹线圈磁场 被引量：11

14

作者 刘炜 程敏熙 《大学物理》 2020年第5期31-32,43,共3页

通过预实验确定智能手机磁传感器的位置后,用其测量亥姆霍兹线圈轴线的磁场分布,验证毕奥-萨伐尔定律及磁场的叠加原理,提供一种较为精确而简便的测量磁场的新方法.

关键词 智能手机 磁传感器 亥姆霍兹线圈 叠加原理 毕奥-萨伐尔定律

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亥姆霍兹线圈空间的磁场分布 被引量：24

15

作者 邹志纯 《西安邮电学院学报》 2004年第3期89-91,共3页

计算了亥姆霍兹线圈空间的磁感应强度分布,给出了解析表达式,并绘出了它们的空间分布图。

关键词 毕奥-萨伐尔定律 亥姆霍兹线圈 磁场分布

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亥姆霍兹线圈磁场均匀区的理论计算 被引量：6

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作者 刘金胜 于江波 +2 位作者 贾彦枝 关荣华 宋耀武 《河北大学学报（自然科学版）》 CAS 1997年第2期87-89,共3页

本文从毕一萨定律出发，导出了过亥姆霍兹线国轴线平面内任意一点的磁感应强度表达式，并在计算机上算出了任意一点的磁感应强度的大小及与线圈中心点相比的相对误差，并以图形形式画出了亥姆霍线国内的磁场均匀区。

关键词 毕-萨定律 亥姆霍兹线圈 磁场均匀区 磁感应强度

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亥姆霍兹旋转木马的实验研究 被引量：1

17

作者 吕家琪 牛孔贞 李训谱 《物理实验》 2014年第1期40-43,共4页

设计了简易的实验装置,对亥姆霍兹旋转木马的声-动能转化现象及其运动过程进行了实验研究和讨论,并简单确定了亥姆霍兹共振器的共振频率.

关键词 亥姆霍兹共振器 共振频率 声-动能转换

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吉布斯——亥姆霍兹方程的应用 被引量：2

18

作者 张晓华 《辽宁师专学报（自然科学版）》 2001年第1期39-41,100,共4页

讨论了吉布斯——亥姆霍兹方程 ,介绍了TK时△G的计算 。

关键词 自由能 焓变 熵变 吉布斯-亥姆霍兹方程 化学反应 反应方向

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流体界面不稳定性耦合作用的格子Boltzmann模拟

19

作者 陈妍璐 谢玉仙 +1 位作者 尚文强 张莹 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期74-80,共7页

使用格子玻尔兹曼方法对二维不混溶、不可压缩流体的Kelvin-Helmholtz(K-H)不稳定性进行数值模拟。以卷起高度H作为参考值,研究了密度比、表面张力、切应力对流体K-H不稳定性内产生Rayleigh-Taylor(R-T)不稳定性的影响。研究结果显示,... 使用格子玻尔兹曼方法对二维不混溶、不可压缩流体的Kelvin-Helmholtz(K-H)不稳定性进行数值模拟。以卷起高度H作为参考值,研究了密度比、表面张力、切应力对流体K-H不稳定性内产生Rayleigh-Taylor(R-T)不稳定性的影响。研究结果显示,密度比对两种不稳定性耦合起决定性作用。密度比接近1时,K-H不稳定性中不会产生R-T不稳定性,随着密度比增大,K-H不稳定性中开始产生R-T不稳定性。表面张力系数的增大对流体产生K-H不稳定性及两种不稳定性的耦合的卷起高度变化没有影响,但会对流体向内运动起抑制作用,且卷起流体的厚度明显增加。切应力对两种流体不稳定性的耦合起抑制作用。 展开更多

关键词 格子玻尔兹曼方法 开尔文-赫姆霍兹不稳定性 瑞利-泰勒不稳定性 耦合

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剪切流对双撕裂模不稳定性的影响

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作者 孙光兰 艾凌艳 董春颖 《廊坊师范学院学报（自然科学版）》 2020年第2期38-41,共4页

采用二维可压缩磁流体模型,在平板位型下研究了剪切流对双撕裂模不稳定性的影响。具体分析剪切流的幅值和流剪切对双撕裂模不稳定性的影响,发现剪切流幅值越大,剪切流对双撕裂模抑制效果越好,而流剪切强度对双撕裂模的影响受剪切流幅值... 采用二维可压缩磁流体模型,在平板位型下研究了剪切流对双撕裂模不稳定性的影响。具体分析剪切流的幅值和流剪切对双撕裂模不稳定性的影响,发现剪切流幅值越大,剪切流对双撕裂模抑制效果越好,而流剪切强度对双撕裂模的影响受剪切流幅值的影响。当剪切流幅值较小时流剪切强度对双撕裂模演化时间的影响是非线性的,当剪切流幅值较大时,流剪切强度越大双撕裂模的演化时间越长,抑制作用越强。综合来看,剪切流幅值对双撕裂模的影响更大。 展开更多

关键词 剪切流 双撕裂模不稳定性 开尔文-亥姆赫兹不稳定性

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