涡环运动再探

通过对椭圆涡环，混合层涡面，涡环发生器涡环的数值模拟，研究了一般涡环的形成过程，涡核结构，以及涡量分布和涡核半径对形成参数的依赖性。发现了相似理论失败的原因。发现了固壁对涡环的轴向运动只起次要作用，而对径向运动起主要作用。发现涡核内速度场的非对称性，和由此而形成的盘绕十拉伸现象以及涡核半径的存在。发现涡核内的某一半径的环量与这一半径成正比，其系数为3.6。还发现涡核半径主要是由扰动波长决定的。以上成果对于探索流体运动的基本形式，揭示湍流机理有重要的意义。