力学季刊
力學季刊
역학계간
CHINESE QUARTERLY OF MECHANICS
2013年
3期
353-360
,共8页
湍流横向射流%展向椭圆喷嘴%大涡模拟%湍流统计分析
湍流橫嚮射流%展嚮橢圓噴嘴%大渦模擬%湍流統計分析
단류횡향사류%전향타원분취%대와모의%단류통계분석
turbulent jet in crossflow%spanwise nozzle%large-eddy simulation%statistical analyses
采用大涡模拟方法数值模拟了展向椭圆喷嘴的湍流横向射流,对其大尺度结构的时空演化和湍流脉动速度场的时间序列分析、频谱分析、PDF分析以及时、空截面上的统计平均特性进行分析.结果表明,在射流出口附近的下游核心区中速度脉动剧烈,显现出明显的湍流特征.除了三维涡环脱落、扭曲、变形、摆动所对应频率之外,还存在很宽的湍流基频,它与在喷嘴出口附近产生的三维涡环的时空演化过程密切相关.由于展向椭圆喷嘴的湍流横向射流中的三维涡环快速脱落和强相互作用导致射流尾迹中的强湍流脉动,展向椭圆喷嘴湍流横向射流的PDF空间演化特征结构复杂.在射流核心区的湍流偏应力变化平缓,其统计平均值分布接近左右对称.展向椭圆喷嘴的湍流横向射流脉动速度场具有极为复杂的统计行为,与流向椭圆喷嘴相比具有更好的掺混能力.
採用大渦模擬方法數值模擬瞭展嚮橢圓噴嘴的湍流橫嚮射流,對其大呎度結構的時空縯化和湍流脈動速度場的時間序列分析、頻譜分析、PDF分析以及時、空截麵上的統計平均特性進行分析.結果錶明,在射流齣口附近的下遊覈心區中速度脈動劇烈,顯現齣明顯的湍流特徵.除瞭三維渦環脫落、扭麯、變形、襬動所對應頻率之外,還存在很寬的湍流基頻,它與在噴嘴齣口附近產生的三維渦環的時空縯化過程密切相關.由于展嚮橢圓噴嘴的湍流橫嚮射流中的三維渦環快速脫落和彊相互作用導緻射流尾跡中的彊湍流脈動,展嚮橢圓噴嘴湍流橫嚮射流的PDF空間縯化特徵結構複雜.在射流覈心區的湍流偏應力變化平緩,其統計平均值分佈接近左右對稱.展嚮橢圓噴嘴的湍流橫嚮射流脈動速度場具有極為複雜的統計行為,與流嚮橢圓噴嘴相比具有更好的摻混能力.
채용대와모의방법수치모의료전향타원분취적단류횡향사류,대기대척도결구적시공연화화단류맥동속도장적시간서렬분석、빈보분석、PDF분석이급시、공절면상적통계평균특성진행분석.결과표명,재사류출구부근적하유핵심구중속도맥동극렬,현현출명현적단류특정.제료삼유와배탈락、뉴곡、변형、파동소대응빈솔지외,환존재흔관적단류기빈,타여재분취출구부근산생적삼유와배적시공연화과정밀절상관.유우전향타원분취적단류횡향사류중적삼유와배쾌속탈락화강상호작용도치사류미적중적강단류맥동,전향타원분취단류횡향사류적PDF공간연화특정결구복잡.재사류핵심구적단류편응력변화평완,기통계평균치분포접근좌우대칭.전향타원분취적단류횡향사류맥동속도장구유겁위복잡적통계행위,여류향타원분취상비구유경호적참혼능력.
