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90度弯管中平均湍流流场的涡流结构。 (英语) Zbl 1520.76035号

小结:我们分析了体积雷诺数为5300、曲率半径为管道半径2.5倍的90度弯管中平均湍流流场的涡结构。在ANSYS Fluent有限体积框架中,求解了平均湍流流场的雷诺平均Navier-Stokes方程。湍流量的闭合采用雷诺应力模型。尽管有任何尺度分辨率模拟,但我们表明,通过基于速度梯度张量复共轭特征值的范式,可以详细研究弯管内平均湍流流场中的流动、湍流和涡旋结构。弯曲内侧的凸轮廓是产生涡流的关键表面。我们发现,旋涡在进入弯道后开始获得旋转强度。在弯曲的剩余部分,强度进一步衰减,而不是增强。另一方面,弯管的外侧似乎保持了应变流动状态。流体颗粒通过应变主导的涡流区在涡流区和应变区之间移动,其结构也通过基于特征值的涡流定义范式揭示。应变区和涡流区都注入湍流。然而,涡流引起的湍流在弯曲区域内受到显著的耗散。在弯道下游输送的漩涡有助于产生湍流,以恢复弯道区域的湍流损失。

MSC公司:

76F10层 剪切流和湍流
76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程
76个M12 有限体积法在流体力学问题中的应用
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全文: 内政部

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