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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
저널정보
대한기계학회 Journal of Mechanical Science and Technology KSME International Journal Vol.18 No.2
발행연도
2004.2
수록면
313 - 324 (12page)

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A rich phenomenon in the dynamics of azimuthal vortices in a circular cylinder caused by the inertial oscillation is investigated numerically at high Reynolds numbers and moderate Rossby numbers. In the actual spin-up flow where both the Ekman circulation and the bottom friction effects are included, the first appearance of a seed vortex is generated by the Ekman boun­dary-layer on the bottom wall and the subsequent roll-up near the corner bounded by the side wall. The existence of the small vortex then rapidly propagates toward the inviscid region and induces a complicated pattern in the distribution of azimuthal vorticity, i.e. inertial oscillation. The inertial oscillation however does not deteriorate the classical Ekman-pumping model in the time scale larger than that of the oscillatory motion. Motions of single vortex and a pair of vortices are further investigated under a slip boundary-condition on the solid walls. For the case of single vortex, repeated change of the vorticity sign is observed together with typical pro­pagation of inertial waves. For the case of a pair of vortices with a two-step profile in the initial azimuthal velocity, the vortices' movement toward the outer region is resisted by the crescent-shape vortices surrounding the pair. After touching the border between the core and outer regions, the pair vortices weaken very fast.

목차

Abstract

1.Introduction

2.Formulation, Numerical Methods and Analysis

3.Inertial Oscillations

4.Results of the Numerical Computations

5.Conclusions

Acknowledgment

references

참고문헌 (12)

참고문헌 신청
[학술지(정기간행물)] - U / 1988 / Free-Surface Effects on Spin-up 187 : 395 ~ 407 google schola [학술지(정기간행물)] - F.V / 1992 / Self-Similar Spin-up and Spin-down in a Circular Cylinder of Small Ratio of Height to Diameter 234 : 473 ~ 486 google schola [학술지(정기간행물)] - Greenspan / 1968 / The Theory of Rotating Fluids google schola [학술지(정기간행물)] - Greenspan / 1963 / On a Time Dependent Motion of a Rotating Fluid 17 : 385 ~ 404 google schola [학술지(정기간행물)] - Hart / 1995 / Nonlinear Ekman Suction and Ageostrophic Effects in Rapidly Rotating Flows 79 : 201 ~ 222 google schola

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UCI(KEPA) : I410-ECN-0101-2009-550-014052580