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射流分叉的最佳触发:应用于时间周期基流的最佳强制示例。 (英语) Zbl 1460.76082号

摘要:本文旨在优化分叉射流的扩散:这种射流结合了轴对称和螺旋力,以在优先平面内实现更多的混合。D.E.帕雷克,A.伦纳德W.C.雷诺兹[“高雷诺数下的分叉射流”,技术代表TF-35。加利福尼亚州斯坦福德:斯坦福大学(1988)]解释了这种分叉是由于环涡(由(m=0)轴对称力触发)之间的非线性相互作用,在交替方向上偏离轴(由于(m=1)螺旋力)。按照这个想法,我们线性优化了在进气口施加的周期性螺旋力,以便最大限度地置换轴对称受迫射流的环形涡。引入了两个准则来评估螺旋力对螺旋响应的影响:标准{五十} _2\)-范数和反映离轴涡旋位移的半范数。线性结果表明,在所研究的整个Strouhal带上有一个主要的强迫模式(0.35°St°0.8°),与次优增益有较大的分离。主导力主要是径向力,与所选的响应范数无关,并且提供的增益至少是之前获得的增益的五倍特别的强制策略。基流和线性结果的叠加表明,小振幅螺旋力引起的交替位移和扭转是触发射流分岔的重要因素。当在三维直接数值模拟中进行测试时,低振幅螺旋力在所研究的所有Strouhal值下都实现了有效分岔。在Strouhal数较高的情况下,平均流量中会出现一个额外的中央分支,从而导致三分叉。在所有频率下,与特别的强制策略中,最优强制通过将分歧点向上游移动,触发了更强大和稳健的传播。因此,与其中的斯特劳哈尔带相比,在更大的斯特劳哈带上观察到了分叉射流特别的强制在我们的设置中实现分叉((0.4\leqsleat St\leqbleat 0.5))。

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76B10型 射流和空腔、空化、自由流线理论、进水问题、翼型和水翼理论、晃动
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全文: 内政部 哈尔

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