航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2014年
7期
1854-1864
,共11页
张宏达%张济民%韩超%叶桃红
張宏達%張濟民%韓超%葉桃紅
장굉체%장제민%한초%협도홍
分层旋流燃烧器%大涡模拟%本征正交分解%螺旋涡%进动涡核
分層鏇流燃燒器%大渦模擬%本徵正交分解%螺鏇渦%進動渦覈
분층선류연소기%대와모의%본정정교분해%라선와%진동와핵
stratified swirl burner%large eddy simulation%proper orthogonal decomposition%helical vortex%precessing vortex core
对带有中心钝体的分层旋流燃烧器的冷态流场进行了大涡模拟(LES),选取动态Smagorinsky涡黏模型作为亚格子模型,研究旋流数为o.45时旋流场的大尺度拟序结构.模拟结果表明:瞬时压强等值面显示的内外螺旋涡及进动涡核(PVC)均与平均速度场流线在空间上呈正交关系,表明两种涡结构均由剪切层Kelvin-Helmholtz不稳定性产生.Q准则等值面显示内外螺旋涡在下游20 mm左右开始发生破碎.PVC发源于环形旋流与环形射流剪切层附近的下游区域.瞬时周向速度的功率谱密度(PSD)出现明显的特征峰,表明PVC影响附近的流体,使之出现进动特征.采用本征正交分解(POD)重构湍流脉动速度场,不同模态下功率谱密度结果表明前两个模态的大尺度结构具有进动特征,使用前两个模态的周向脉动速度等值面显示了PVC周围流体的大尺度涡旋结构.
對帶有中心鈍體的分層鏇流燃燒器的冷態流場進行瞭大渦模擬(LES),選取動態Smagorinsky渦黏模型作為亞格子模型,研究鏇流數為o.45時鏇流場的大呎度擬序結構.模擬結果錶明:瞬時壓彊等值麵顯示的內外螺鏇渦及進動渦覈(PVC)均與平均速度場流線在空間上呈正交關繫,錶明兩種渦結構均由剪切層Kelvin-Helmholtz不穩定性產生.Q準則等值麵顯示內外螺鏇渦在下遊20 mm左右開始髮生破碎.PVC髮源于環形鏇流與環形射流剪切層附近的下遊區域.瞬時週嚮速度的功率譜密度(PSD)齣現明顯的特徵峰,錶明PVC影響附近的流體,使之齣現進動特徵.採用本徵正交分解(POD)重構湍流脈動速度場,不同模態下功率譜密度結果錶明前兩箇模態的大呎度結構具有進動特徵,使用前兩箇模態的週嚮脈動速度等值麵顯示瞭PVC週圍流體的大呎度渦鏇結構.
대대유중심둔체적분층선류연소기적랭태류장진행료대와모의(LES),선취동태Smagorinsky와점모형작위아격자모형,연구선류수위o.45시선류장적대척도의서결구.모의결과표명:순시압강등치면현시적내외라선와급진동와핵(PVC)균여평균속도장류선재공간상정정교관계,표명량충와결구균유전절층Kelvin-Helmholtz불은정성산생.Q준칙등치면현시내외라선와재하유20 mm좌우개시발생파쇄.PVC발원우배형선류여배형사류전절층부근적하유구역.순시주향속도적공솔보밀도(PSD)출현명현적특정봉,표명PVC영향부근적류체,사지출현진동특정.채용본정정교분해(POD)중구단류맥동속도장,불동모태하공솔보밀도결과표명전량개모태적대척도결구구유진동특정,사용전량개모태적주향맥동속도등치면현시료PVC주위류체적대척도와선결구.
