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强制喷泉的内部结构。 (英语) Zbl 07678948号

摘要:我们利用直接数值模拟的数据研究了强制喷泉内部的混合过程。喷泉与周围环境的外部边界是湍流/非湍流界面。喷泉内部确定了两个内部边界,即湍流/湍流界面:(i)上升流和下降流之间的经典边界,由零平均垂直速度点的轨迹组成;以及(ii)将源排放的平均流量与环境中夹带的流体分开的流线(分离线)。我们表明,由于穿过内边界的湍流通量引起的卷吸至少与平均流的卷吸一样重要。然而,湍流的卷吸行为与平均流的卷吸本质上不同,无法使用相同的假设进行建模。这对湍流喷泉和其他在湍流环境中演变的环境流的现有模型提出了挑战。

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参考文献:

[1] Abramovich,G.N.、Girshovich,T.A.、Krasheninikov,S.I.、Sekundov,A.N.和Smirnova,I.P.1984《湍流射流理论》,第二版。伊兹datel Nauka·兹比尔0577.76041
[2] Awin,L.A.、Armfield,S.W.、Kirkpatrick,M.P.、Williamson,N.和Lin,W.2018强迫湍流喷泉顶部区域的卷入。在澳大利亚阿德莱德举行的第21届澳大利亚流体力学会议上。澳大利亚流体力学学会。
[3] Baines,W.D.,Corriveau,A.F.&Reedman,T.J.1993封闭室内的湍流喷泉。《流体力学杂志》255、621-646。
[4] Baines,W.D.,Turner,J.S.&Campbell,I.H.1990开放式室内的湍流喷泉。《流体力学杂志》212,557-592。
[5] Bloomfield,L.J.&Kerr,R.C.2000湍流喷泉的理论模型。《流体力学杂志》424,197-216·Zbl 0993.76035号
[6] Burridge,H.C.&Hunt,G.R.2012低佛氏数和高佛氏数轴对称湍流喷泉的上升高度。《流体力学杂志》691、392-416·Zbl 1241.76011号
[7] Burridge,H.C.&Hunt,G.R.2013喷泉的节奏:低弗劳德数和高弗劳德数时上升高度波动的长度和时间尺度。《流体力学杂志》728,91-119·Zbl 1291.76007号
[8] Burridge,H.C.&Hunt,G.R.2014湍流混溶喷泉中通量的缩放论证。《流体力学杂志》744,273-285。
[9] Burridge,H.C.&Hunt,G.R.2016湍急喷泉进入。《流体力学杂志》790、407-418·Zbl 1382.76120号
[10] Burridge,H.C.、Mistry,A.和Hunt,G.2015源雷诺数对喷泉上升高度的影响。物理学。流体27(4),047101。
[11] Crashe,J.和Van Reeuwijk,M.2015湍流射流中的能量分散。第1部分。稳态和非稳态射流的直接模拟。《流体力学杂志》763,500-537·Zbl 1329.76137号
[12] Da Silva,C.B.、Hunt,J.C.、Eames,I.和Westerweel,J.2014不同湍流强度区域之间的界面层。每年。《流体力学评论》46(1),567-590·Zbl 1297.76074号
[13] De Rooy,W.C.,Bechtold,P.,Fröhlich,K.,Hohenegger,C.,Jonker,H.,Mironov,D.,Pier Siebesma,A.,Teixeira,J.&Yano,J.-I.2013积云对流的卷吸和消散:概述。Q.J.R.Meteorol公司。Soc.139,1-19。
[14] Debugne,A.L.R.和Hunt,G.R.2016A喷泉顶部卷吸现象学模型。《流体力学杂志》796195-210·Zbl 1462.76098号
[15] Dimotakis,P.E.2005湍流混合。每年。《流体力学评论》37(1),329-356·兹比尔1117.76029
[16] Fernando,H.J.S.1991分层流体中的湍流混合。每年。《流体力学评论》23(1),455-493。
[17] Finnigan,T.D.&Ivey,G.N.1999对流强迫盆地和大型水库之间的次最大交换。《流体力学杂志》378、357-378。
[18] Finnigan,T.D.&Ivey,G.N.2000层状岩床封闭盆地中的对流驱动交换流。《流体力学杂志》418(1),313-338·Zbl 0955.76514号
[19] Gladstone,C.&Woods,A.W.2001关于带有加热地板的房间的浮力驱动自然通风。《流体力学杂志》441、293-314·Zbl 1002.76506号
[20] Heus,T.&Jonker,H.J.J.2008浅积云周围的下沉壳。大气杂志。科学65(3),1003-1018。
[21] Hunt,G.&Debugne,A.2016强制喷泉。《流体力学杂志》802,437-463·Zbl 1462.76170号
[22] Hunt,G.R.&Burridge,H.C.2015工业与自然喷泉。每年。《流体力学评论》47(1),195-220。
[23] Kankanwadi,K.S.&Buxton,O.R.H.2020湍流背景下圆柱尾迹的湍流卷吸。《流体力学杂志》905,A35。
[24] Lin,Y.J.P.&Linden,P.F.2005密度界面处湍流喷泉引起的夹带。《流体力学杂志》542,25-52·Zbl 1078.76502号
[25] Mcdougall,T.J.1981负浮力垂直射流。泰勒斯33(3),313-320。
[26] Milton-Mcgurk,L.、Williamson,N.、Armfield,S.和Kirkpatrick,M.2022描述喷泉和负浮力射流中夹带的特征。《流体力学杂志》939,A29·Zbl 1461.76243号
[27] Mingotti,N.&Woods,A.W.2016关于湍流颗粒喷泉。《流体力学杂志》793,R1。
[28] Mizushina,T.、Ogino,F.和Takeuchi,H.E.A.1982《负浮力垂直湍流射流的实验研究》。Wärme-und Stoffubertragung16,15-21。
[29] Morton,B.R.、Taylor,G.I.和Turner,J.S.1956来自维持源和瞬时源的湍流重力对流。程序。R.Soc.伦敦。A234,1-23·Zbl 0074.45402号
[30] Nair,V.,Heus,T.&Van Reeuwijk,M.2020活跃增长云中下沉壳的动力学与垂直上升气流。大气杂志。Sci.77(4),1353-1369页。
[31] Neggers,R.A.J.、Siebesma,A.P.和Jonker,H.J.J.2002A浅积云对流的多强迫模型。大气杂志。科学59(10),1655-1668。
[32] Priestley,C.H.B.&Ball,F.K.1955孤立热源的持续对流。Q.J.R.Meteorol公司。Soc.81(348),144-157。
[33] Shrinivas,A.B.&Hunt,G.R.2014密度界面的无侧限湍流卷吸。《流体力学杂志》757、573-598·Zbl 1416.76067号
[34] Stevens,R.J.、Graham,J.和Meneveau,C.2014一种用于大涡模拟的并发前体流入方法及其在有限长度风电场中的应用。更新。能源68、46-50。
[35] Talluru,K.、Williamson,N.和Armfield,S.2022喷泉顶部的夹带和稀释。《流体力学杂志》941,A24。
[36] Thompson,S.M.&Turner,J.S.1975由于振荡网格产生的湍流而在界面上混合。《流体力学杂志》67(2),349-368。
[37] Turner,J.S.1966具有负浮力或反向浮力的喷气和羽流。《流体力学杂志》26(4),779-792。
[38] Turner,J.S.1986湍流卷吸:卷吸假设的发展及其在地球物理流中的应用。《流体力学杂志》173、431-471。
[39] Van Reeuwijk,M.&Holzner,M.2014时间喷流的湍流边界。《流体力学杂志》739254-275。
[40] Van Reeuwijk,M.、Sallizoni,P.、Hunt,G.和Cracke,J.2016喷气和羽流中的湍流输送和卷吸:DNS研究。物理学。流体版本1,074301。
[41] Van Reeuwijk,M.、Vassilicos,J.C.和Crashe,J.2021对湍流卷吸的统一描述。《流体力学杂志》908,A12·Zbl 1461.76230号
[42] Williamson,N.、Armfield,S.W.和Lin,W.2011强迫湍流喷泉流动行为。《流体力学杂志》671,535-558·Zbl 1225.76179号
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