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低速横向射流剪切层特性的数值研究。 (英语) Zbl 1382.76138号

摘要:采用直接数值模拟(DNS)和动态模式分解(DMD)研究横流中射流的剪切层特性。实验观察S.Megerian公司等【流体力学杂志593,93–129(2007;Zbl 1151.76335号)]速度比(R=上{v}(v)_{j} /u_{\infty}\))和雷诺数(\(Re=\overline{v}(v)_{j} D类/2000年关于上游剪切层从绝对不稳定过渡到对流不稳定的报告。剪切层不同位置的点速度谱与实验结果吻合良好。相同频率(St=0.65\)在剪切层长度上占主导地位(R=2\),而主导频率在剪切层上发生变化(R=4\)。全三维流场的DMD能够再现从DNS观察到的主要频率,并表明剪切层模式在两种模拟条件下都占主导地位。从DMD获得的空间模式用于研究剪切层不稳定性的性质。结果发现,在上游剪切层中获得了一个逆流混合层。得到了相应的混合速度比,可以看出这两种绝对不稳定或对流不稳定状态。通过在不使用喷嘴的情况下进行模拟来评估喷嘴的效果,同时要求射流具有与包括喷嘴在内的模拟中在喷嘴出口处获得的相同的入口速度剖面。剪切层谱与包括喷管在内的模拟结果吻合良好。基于峰值和平均射流速度,研究了速度比为2时剪切层厚度的影响。射流出口速度剖面显著改变了DNS/DMD的主要频率和空间剪切层模式。

MSC公司:

76层65 湍流的直接数值模拟和大涡模拟

关键词:

湍流模拟;湍流
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