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在经过真实的开孔金属泡沫的湍流中。 (英语) Zbl 1492.76061号

小结:研究了开孔金属泡沫层背风面的湍流。与标准网格相比,金属泡沫具有局部不规则性,但在统计上是各向同性的。固体基质由两个长度表征,即韧带厚度(d_f)和孔径(d_p)。对实际金属泡沫几何形状(df/d_p=0.14)进行了直接数值模拟,多孔层厚度是孔径的五倍。基于孔径的雷诺数为(Re{d_p}=4000),对应于泰勒尺度雷诺数(Re_lambda约80)。在比两个孔径更接近泡沫的地方,湍流动能的压力和湍流传输是不可忽略的。在同一区域内,(Re_\lambda)急剧下降,而耗散系数(C_\epsilon)则像(Re_lambda{-1})一样增加。在距离多孔层较远的地方,恢复了经典网格湍流情况,其中湍流动能的平均平流等于耗散。这需要湍流量和特征长度的幂律衰减。积分、Taylor和Kolmogorov尺度的衰减指数接近一半,表明此处模拟的湍流与Saffman湍流不同。对结构函数标度指数和耗散解相关长度的分析表明,小尺度波动是弱间歇性的。

MSC公司:

76F05型 各向同性湍流;均匀湍流
76S05号 多孔介质中的流动;过滤;渗流
76层65 湍流的直接数值模拟和大涡模拟
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