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阿滕德拉·库马尔;Rajendra K·雷。

圆柱绕流剪切流旋涡脱落的结构分岔分析。 （英文） Zbl 1438.65271号

计算。申请。数学。 38，第3号，第121号论文，第25页（2019年）.
摘要：本文采用基于拓扑等价的理论结构分岔分析方法，研究了二维不可压剪切流绕圆柱的非定常分离问题。以柱极坐标系下Navier-Stokes（N-S）方程的流函数涡度形式为控制方程。使用高阶紧致有限差分格式进行了数值模拟[J.C.卡利塔和R.K.雷，J.计算。物理学。228，第14期，5207–5236（2009年；Zbl 1280.76039号)]，对于雷诺数(重新)100、200和剪切参数（\（K\））0.0、0.05、0.1和0.2。通过这种结构分岔分析，研究了与一次涡和二次涡相关的分岔点（流动分离点）的准确位置和发生时间。在此过程中，还研究了瞬时涡度等值线和流线图、中心线速度脉动、升阻系数、相图，以证实理论结果。与通过方形圆柱体的剪切流不同，在这种情况下，对于相同的雷诺数，结构分叉发生在圆柱体的下游表面。所有计算结果都非常有效和准确地再现了复杂的流动现象。通过这项研究，首次报道了关于这个问题的许多引人注目的有趣结果。

引用于1文件

MSC公司：

65号06 含偏微分方程边值问题的有限差分方法
65Z05个 科学应用
6500万06 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法
35季度30 Navier-Stokes方程
35B32型 PDE背景下的分歧
76B47码 不可压缩无粘流体的涡旋流动
76M20码 有限差分方法在流体力学问题中的应用

关键词：

剪切流;圆柱体;旋涡脱落;结构分叉;HOC方案;Navier-Stokes方程

引文：

Zbl 1280.76039号
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{A.Kumar}和\textit{R.K.Ray}，计算。申请。数学。38，第3号，第121号论文，25页（2019年；Zbl 1438.65271）
全文： 内政部

参考文献：

[1] Adachi T，Kato E（1975）剪切流中圆柱绕流的研究。Trans Jpn-Soc航空航天科学256:45-53
[2] Barkley D，Henderson RD（1996）圆柱尾迹的三维Floquet稳定性分析。流体力学杂志322:215-241·Zbl 0882.76028号 ·doi:10.1017/S0022112096002777
[3] Breuer M（1998）《圆柱绕流亚临界流的大涡模拟：数值和建模方面》。国际J数值方法流体28:1281-1302·Zbl 0933.76041号 ·doi:10.1002/（SICI）1097-0363（19981215）28:9<1281:：AID-FLD759>3.0.CO；2-#
[4] Cao S，Ozono S，Tamura Y，Ge Y，Kikugawa H（2010）雷诺数对圆柱周围速度剪切流影响的数值模拟。《流体结构杂志》26:685-702·doi:10.1016/j.jfluidstructs.2010.03.003
[5] Chew YT，Lou SC，Cheng M（1997）通过旋转圆柱体的线性剪切流的数值研究。J Wind Eng Ind Aerodyn风力发电与空气动力学杂志66:107-125·doi:10.1016/S0167-6105（97）00016-0
[6] 戴克MV（2007）流体运动专辑。加利福尼亚抛物线出版社
[7] Ghil M，Liu JG，Wang C，Wang S（2004）二维粘性不可压缩流动的边界层分离和反向压力梯度。物理D 197:149-173·Zbl 1054.76025号 ·doi:10.1016/j.physd.2004.06.012
[8] Ghil M，Ma T，Wang S（2005）具有Dirichlet边界条件的二维非发散流在边界层分离中的结构分岔。SIAM应用数学杂志65:1576-1596·Zbl 1076.37041号 ·网址：10.1137/S0036139903438818
[9] Henderson RD（1997）湍流尾流过渡中的非线性动力学和模式形成。流体力学杂志352:65-112·Zbl 0903.76070号 ·doi:10.1017/S0022112097007465
[10] Jordan SK，Fromm JE（1972），剪切流中流过圆圈的层流。物理流体15:972-976·数字对象标识代码：10.1063/1.1694058
[11] Kalita JC，Ray RK（2009），不可压缩粘性流通过冲击启动圆柱的无变换特殊方案。计算机物理杂志228:5207-5236·Zbl 1280.76039号 ·doi:10.1016/j.jcp.2009.04.016
[12] Kalita JC，Sen S（2013），导致二级和三级涡旋动力学的非定常分离：亚α和亚β现象。流体力学杂志730:19-51·Zbl 1291.76111号 ·doi:10.1017/jfm.2013.272
[13] Kang S（2006）低雷诺数下圆柱上的均匀剪切流。J流体结构22:541-555·doi:10.1016/j.流体结构.2006.02.003
[14] Kawamura T，Takami H（1986）具有表面粗糙度的圆柱周围高雷诺数流动的计算。流体动力学研究1:145-162·doi:10.1016/0169-5983（86）90014-6
[15] Kiya M，Tamura H，Arie M（1980）中等雷诺数剪切流中圆柱的涡旋脱落。流体力学杂志141:721-735·doi:10.1017/S0022112080001899
[16] Kravchenko AG，Moin P（2000）《[Re_D=3900\]ReD=3900时圆柱绕流的数值研究》。物理流体12:403·Zbl 1149.76441号 ·doi:10.1063/1.870318
[17] Kumar A，Ray RK（2015）雷诺数为100200的方形圆柱体剪切流的数值研究。《Procedia Eng》127:102-109·doi:10.1016/j.proeng.2015.11.432
[18] 阿滕德拉·库马尔；Ray，Rajendra K.，斜方柱体剪切流的高阶紧凑型数值模拟，305-313（2016），新加坡·doi:10.1007/978-981-10-1023-131
[19] Kumar A，Ray RK（2017）在[Re=500Re=500时平行布置的两个等尺寸方形圆柱体的剪切流数值模拟。收录：AIP会议记录，第1863卷，第（1）号，第490003页
[20] Kumar A，Ray RK（2018）封闭通道中带有入口剪切的方形圆柱体周围流动的数值模拟，流体动力学的应用，机械工程课堂讲稿，第297-304页
[21] Kwon TS，Sung HJ，Hyun JM（1992）通过圆柱的均匀剪切流的实验研究。Trans ASME J流体工程114:457-460·数字对象标识代码：10.1115/12910053
[22] Lankadasu A，Vengadesan S（2010）方柱尾迹过渡特性的剪切效应。国际J数值方法流体67:1112-1134·Zbl 1383.76120号
[23] Lei C，Cheng L，Kavanagh K（2000）圆柱上方剪切流的有限差分解。海洋工程27:271-290·doi:10.1016/S0029-8018（98）00050-X
[24] Mittal HVR，Ray RK，Al-Mdallal QM（2017）使用无变换HOC方案对经过脉冲启动旋转振荡圆柱的初始流进行了数值研究。物理流体29:093603·数字对象标识代码：10.1063/1.5001731
[25] Norberg C（1994）《圆柱绕流的实验研究：纵横比的影响》。流体力学杂志258:287-316·doi:10.1017/S0022112094003332
[26] Ozgoren M（2006）方形和圆形圆柱体下游的流动结构。流体测量仪器17:225-235·doi:10.1016/j.flowmeasinst.2005.11.005
[27] Raghava Rao CV（1991）具有剪切力的慢速粘性流动通过圆柱体的数值研究。印度纯粹应用数学杂志23:377-386·Zbl 0758.76045号
[28] Raghava Rao CV，Sanyasiraju YVSS（1996）中高雷诺数下圆柱绕流的稳态简单剪切流——数值研究。印度科学研究所杂志76:379-387·Zbl 0860.76058号
[29] Rajani BN，Kandasamy A，Majumdar S（2009），通过圆柱的层流数值模拟。应用数学模型33:1228-1247·Zbl 1168.76305号 ·doi:10.1016/j.apm.2008.01.017
[30] Ray RK（2011）针对旋转和平移圆柱的不可压缩粘性流的无变换特殊方案。科学计算杂志46:265-293·Zbl 1237.76030号 ·doi:10.1007/s10915-010-9401-2
[31] Ray RK，Kalita JC（2010）非均匀极坐标网格上不可压缩粘性流的无变换特殊格式。国际J数值方法流体62:683-708·Zbl 1425.76191号
[32] Ray RK，Kumar A（2017）使用结构分叉分析对剪切速率对方形圆柱体表面非定常流动分离影响的数值研究。物理流体29:083604·doi:10.1063/1.4996229
[33] Roshko A（1993）《钝体空气动力学透视》。J Wind Eng Ind Aerodyn风力发电与空气动力学杂志49:79-100·doi:10.1016/0167-6105（93）90007-B
[34] Subramanian G，Raghava Rao CV，Pramadavalli K（1987）抛物线速度分布流场中的圆柱——数值研究。计算数学应用程序14:127-132·doi:10.1016/0898-1221（87）90142-8
[35] Sumner D，Akosile OO（2003）关于亚临界雷诺数下圆柱周围的均匀平面剪切流。J流体结构18:441-454·doi:10.1016/j.jfluidstructs.2003.08.004
[36] Tamura H，Kiya M，Arie M（1980）圆柱绕流粘性剪切流的数值研究。JSME公告23:1952-1958·doi:10.1299/jsme1958.23.1952
[37] Williamson CHK（1996）圆柱尾迹中的涡动力学。流体力学年度收益28:477·doi:10.146/annrev.fl.28.010196.002401
[38] Williamson CHK，Roshko A（1988）振荡圆柱尾迹中的旋涡形成。J流体结构2:355-381·doi:10.1016/S0889-9746（88）90058-8
[39] Zdravkovich MM（1997）《绕圆柱流动》。基础知识，第1卷。牛津大学出版社·Zbl 0882.76004号
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