×
蒋宏毅;胡晓元;程，梁;周通明

圆柱尾迹中湍流动能和能量耗散率的直接数值模拟。 （英语） Zbl 1525.76053号

J.流体力学。 946，论文编号A11，41 p.（2022）。
小结：在雷诺数为1000时，研究了圆柱尾迹中的湍流动能和能量耗散率。湍流特性通过直接数值模拟进行量化，这提供了一个几乎不可能从物理实验中获得的全面数据集。将能量耗散率分解为平均流、相干初级涡和剩余涡的分量。研究发现，对于圆柱下游10个和20个圆柱直径的总耗散率，剩余分量分别占95%和97%，剩余分量仅在三维湍流尾迹中发展，主要位于涡区，分别占总湍动能的62%和83%。基于剩余分量，检验了尾流湍流耗散的局部各向同性、局部轴对称性、局部均匀性和（y）-（z）平面均匀性的有效性。分析表明，湍流耗散在很大程度上是局部均匀的，但不是局部各向同性或轴对称的，即使在初级涡街消失后也是如此。此外，还评估了四个对应的替代项对真实耗散率的性能。由于局部均匀性的普遍有效性，局部均匀性和（y）-（z）平面上的均匀性的替代项表现良好。虽然局部轴对称性不成立，但相应的替代项表现良好，因为不同项的误差基本上抵消了。然而，局部各向同性的替代物通常低估了真实的耗散率。

引用于1文件

MSC公司：

76F10层 剪切流和湍流
76层65 湍流的直接数值模拟和大涡模拟
76D25型 尾迹和喷流

关键词：

涡街;三维湍流尾流;局部轴对称;局部均匀性;局部各向同性
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{H.Jiang}等人，《流体力学杂志》。946，论文编号A11，41页（2022；Zbl 1525.76053）
全文： 内政部 链接

参考文献：

[1] Antonia，R.A.，Djenidi，L.&Danaila，L.2014，科尔莫戈洛夫尺度上湍流耗散范围的崩溃。物理学。液体26045105。
[2] Antonia，R.A.，Zhou，T.&Zhu，Y.1998湍流网格流中的三分量涡度测量。《流体力学杂志》374、29-57·Zbl 0941.76516号
[3] Browne，L.W.B.，Antonia，R.A.&Shah，D.A.1987尾流中的湍流能量耗散。《流体力学杂志》179、307-326。
[4] Browne，L.W.B.，Antonia，R.A.&Shah，D.A.1989《圆柱体远面湍流中有组织运动的起源》。实验流体7，475-480。
[5] Cantwell，B.&Coles，D.1983圆柱近尾迹湍流卷吸和输送的实验研究。《流体力学杂志》136、321-374。
[6] Cantwell，C.D.等人，2015Nektar++：开源光谱/hp元素框架。计算。物理学。192205-219号公社·Zbl 1380.65465号
[7] Chassaing，P.，2000流体湍流。
[8] Chen，J.G.、Zhou，Y.、Antonia，R.A.和Zhou、T.M.2018圆柱尾迹中湍流能量耗散率的特征。《流体力学杂志》835，271-300·Zbl 1419.76174号
[9] Chen，J.G.，Zhou，Y.，Zhow，T.M.&Antonia，R.A.2016湍流圆柱尾迹中的三维涡度、动量和热量传输。《流体力学杂志》809135-167。
[10] Cimbala，J.M.、Nagib，H.M.和Roshko，A.1988二维钝体远尾迹中的大型结构。J.流体力学。190, 265-298.
[11] Ducci，A.、Konstantinidis，E.、Balabani，S.和Yianneskis，M.2005圆柱近尾迹湍流中的单点和两点LDA测量。工程湍流建模与实验6：ERCOFTAC工程湍流建模和测量国际研讨会进展；意大利撒丁岛ETMM6，451-460。
[12] Elsner，J.W.和Elsner（W.1996）关于湍流能量耗散的测量。测量。科学。Technol.7，1334-1348。
[13] George，W.K.和Hussein，H.J.1991局部轴对称湍流。《流体力学杂志》233，1-23·Zbl 0729.76594号
[14] Hussain，A.K.M.F.和Hayakawa，M.1987湍流平面尾流中大型有组织结构的教育。《流体力学杂志》180，193-229。
[15] Jiang，H.&Cheng，L.2017Strouhal-Reynolds数与圆柱绕流的关系。《流体力学杂志》832、170-188·Zbl 1419.76163号
[16] Jiang，H.&Cheng，L.2019圆柱尾迹向次级涡街的过渡。《流体力学杂志》867、691-722·Zbl 1430.76117号
[17] Jiang，H.&Cheng，L.2021雷诺数为400至3900的圆柱绕流大涡模拟。物理学。液体33034119。
[18] Karniadakis，G.E.1990不可压缩湍流的谱元-源方法。计算。方法。申请。机械。工程80367-380·Zbl 0722.76053号
[19] Karniadakis，G.E.，Israel，M.&Orszag，S.A.1991不可压缩Navier-Stokes方程的高阶分裂方法。J.计算。物理97，414-443·Zbl 0738.76050号
[20] Karniadakis，G.E.和Sherwin，S.J.2005 CFD的光谱/hp元素方法。牛津大学出版社·Zbl 0954.76001号
[21] Kirby，R.M.&Sherwin，S.J.2006通过光谱消失粘度稳定光谱/hp元素方法：在流体力学建模中的应用。计算。方法。申请。机械。工程195，3128-3144·Zbl 1115.76060号
[22] Lefeuvre，N.、Thiesset，F.、Djenidi，L.和Antonia，R.A.2014方柱尾迹流中湍流动能耗散率及其替代物的统计。物理学。液体26095104。
[23] Matsumura，M.&Antonia，R.A.1993圆柱湍流中间尾迹中的动量和热量传输。《流体力学杂志》250，651-668。
[24] Moxey，D.等人，2020Nektar++：增强高保真光谱/hp元素方法的能力和应用。计算。物理学。委员会249，107110·Zbl 07678500号
[25] Noca，F.、Park，H.和Gharib，M.1998使用DPIV的圆柱体（300<Re<4000）的旋涡形成长度。钝体尾流和涡激振动研究进展。ASME流体工程部。
[26] Norberg，C.1994《圆柱绕流的实验研究：纵横比的影响》。《流体力学杂志》258287-316。
[27] Norberg，C.2003圆柱上的波动升力：回顾和新测量。《流体结构杂志》17，57-96。
[28] Pope，S.B.2000《湍流》，第186页。剑桥大学出版社·Zbl 0966.76002号
[29] Reynolds，W.C.和Hussain，A.K.M.F.1972湍流剪切流中有组织波的力学。第3部分。理论模型和实验对比。《流体力学杂志》第54期，第263-288页。
[30] Roshko，A.1954《涡街湍流尾迹的发展》。NACA技术代表1191。
[31] Saddoughi，S.G.和Veeravalli，S.V.1994高雷诺数下湍流边界层的局部各向同性。《流体力学杂志》268、333-372。
[32] Tang，S.L.，Antonia，R.A.，Djenidi，L.&Zhou，Y.2016沿远尾迹圆柱轴线完成自我保护。《流体力学杂志》786253-274·Zbl 1381.76085号
[33] Taylor，G.I.1935湍流统计理论。程序。R.Soc.A：数学。物理学。工程科学.151，421-444。
[34] Wieselsberger，C.1922流体阻力定律的新数据。NACA技术说明84。国家航空咨询委员会。
[35] 威廉姆森，C.H.K.1996圆柱尾迹中的旋涡动力学。每年。《流体力学评论》28，477-539。
[36] Williamson，C.H.K.&Prasad，A.1993A“自然”远尾流斜波共振的新机制。《流体力学杂志》256、269-313。
[37] Williamson，C.H.K.&Roshko，A.1990低雷诺数下圆柱尾迹的基本压力测量。Z.Flugwiss公司。Weltraumforsch.14，38-46。
[38] Zdravkovich，M.M.1997《圆柱绕流》，第1卷：基本原理。牛津大学出版社·Zbl 0882.76004号
[39] Zhang，H.J.，Zhou，Y.和Antonia，R.A.2000湍流近尾迹中的纵向和展向涡结构。物理学。流体122954-2964·Zbl 1184.76610号
[40] Zhou，T.&Antonia，R.A.2000网格湍流小尺度结构的雷诺数依赖性。《流体力学杂志》40681-107·Zbl 1079.76570号
[41] 周，T.，周，Yu，M.W.&Chua，L.P.2003湍流圆柱尾迹中的三维涡度。实验流体35，459-471。
[42] Zhou，Y.，Zhang，H.J.&Yiu，M.W.2002两个并列圆柱的湍流尾迹。《流体力学杂志》458，303-332·Zbl 0993.76509号
[43] Zhu，Y.和Antonia，R.A.1997关于湍流尾迹中能量耗散率与涡度的相关性。申请。科学。第57、337-347号决议。
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。