【摘 要】
：
基于色散最小耗散可控(MDCD)的高分辨率有限体积法数值模拟了平面激波驱动SF6二维三角形气柱的演化过程。研究结果表明早期激波诱导的Richtmyer-Meshkov (RM)不稳定使得三角形气柱界面沉积了一定漩涡，这些漩涡通过叠加和重新组织从而形成Kelvin-Helmholtz (KH)不稳定的基本涡结构；同时随着KH不稳定的进一步演化，其二次失稳及高次失稳会导致KH不稳定基本涡结构的合并。能
【机 构】
：
清华大学航天航空学院,北京海淀区清华园,100084 清华大学航天航空学院,北京海淀区清华园,10
论文部分内容阅读
基于色散最小耗散可控(MDCD)的高分辨率有限体积法数值模拟了平面激波驱动SF6二维三角形气柱的演化过程。研究结果表明早期激波诱导的Richtmyer-Meshkov (RM)不稳定使得三角形气柱界面沉积了一定漩涡，这些漩涡通过叠加和重新组织从而形成Kelvin-Helmholtz (KH)不稳定的基本涡结构；同时随着KH不稳定的进一步演化，其二次失稳及高次失稳会导致KH不稳定基本涡结构的合并。能谱分析表明这种涡的合并会扩大含高波数(小尺度结构)流动区域，从而增进了整体的湍流混合；另外尺度分析和能谱分析均表明该三角形界面失稳演化过程中会出现尺度分离，即产生了湍流混合。
其他文献
本文采用基于火焰面/过程变量燃烧模型的大涡模拟对悉尼钝体湍流射流火焰的点火瞬态过程进行了数值模拟。为了了解复杂的点火瞬态过程，深入认识点火过程的物理特性，我们设计了不同的点火源施加策略，即在钝体回流区内选择不同的空间位置和混合条件施加点火源，从而实现了不同的点火响应过程。我们通过温度峰值、OH质量分数和CH2O质量分数峰值的变化，表征出点火的瞬态过程，并分析了不同点火响应过程的成因，进而得出点火成
本文采用大涡模拟方法对流经行波运动壁面的湍流进行研究.物理模型为半槽道,上边界采用自由滑移条件,下边界为满足无滑移条件行波运动壁面.计算中摩擦雷诺数Re*=1000,行波的波陡度ak=0.1,其中a为波幅,k为行波对应的波数,分别计算了四种不同行波相速度c/Um=0,c/Um=0.4,c/Um=0.8以及c/Um=1.2情况下的流动.与平壁面半槽流动相比较,行波显著影响了湍流平均速度剖面,动量通量
人们在研究从层流到湍流的转捩问题时，往往会提到两个临界雷诺数。一个是由线性稳定性理论(LST)给出的临界雷诺数，一个是实际转捩能发生的临界雷诺数。一般后者要远小于前者。在一些工程技术问题中，转捩临界雷诺数的确定有重要的实际意义。但其确定迄今没有理论方法，而主要靠实验。而对一些有重要实际意义的流动，如超声速/高超声速边界层，至少在目前还无法用实验确定其转捩临界雷诺数。本文用直接数值模拟(DNS)方法
本文研究圆盘前驻点流动受上游干扰丝激励的不稳定演化过程,用基于拉格朗日观点的有限时间李雅普诺夫指数(Finite-Time Lyapunov Exponents,FTLEs)方法对流场的不稳定演化给出定量的流动显示,并用动力学模态分解(Dynamic Mode Decomposition,DMD)技术分析不稳定模态,最后使用稀疏提升DMD方法给出降维表达。
在湍流射流火焰稳定机制的研究中，抬升火焰是一种极其重要的燃烧模式.最近的研究表明在高温废气稀释条件下，自点火是抬升火焰的主要稳定机制.Medwell等人根据实验观察，发现了一种新的火焰稳定机制，是一种称之为过渡火焰的燃烧状态，并同时对过渡火焰的火焰结构给出了定性的描述.本文采用LES/FPV方法，模拟出过渡火焰稳定的抬升火焰，并通过主要前体物和温度分布的特点，详细对比了过渡火焰稳定的抬升火焰与自点
本研究通过直接数值模拟对各向同性湍流中初始排布于平面上的自传播片元的主曲率和平均曲率进行统计分析。片元的控制方程由隐式二阶龙格库塔算法求解。为了保持曲率张量的对称性，预测步中的曲率张量转置被用于修正步的计算。发现存活片元曲率的概率密度分布函数与预混火焰直接数值模拟中的相应结果相似。在一定范围的雷诺数与自传播速度下，随着自传播速度的增大，片元主曲率分布的范围随之减小。考虑片元平均曲率均值为负，而其面
本文研究了如何利用三维雷诺平均Navier-Stokes求解程序、eN数据库方法和横流转捩准则相互耦合来预测无限展长后掠机翼边界层的转捩问题。首先探究了应用Navier-Stokes方程的解直接提取层流边界层的各项流动参数的精度问题并与求解边界层方程得到的结果进行了对比，结果表明在一定的网格精度和收敛情况下，直接提取的结果具有较好的精度。流向不稳定性(Tollmien-Schlichting)引起
湍流态下热对流的主要流场特征表现为大尺度环流结构.本文报道在Rossby数(1＜=Ro＜=300)、低速转动(0.1rad/s＜=Ω＜=7.8e-4rad/s)时大尺度环流在科里奥利力作用下的线性进动.实验发现随着Ro的增加，环流进动速度单调下降，进动速度比率γ=/Ω在1＜=Ro＜=10时与前人报道的实验结果一致；在Ro≥Ro*=70的尚未涉足高Ro数区域，我们发现γ开始增长.通过对环流角方向θ(
本文开展了基于k-ω模型的湍流边界层狭缝定常吹气流动控制数值研究。通过与DNS计算结果对比表明k-ω模型在吹气狭缝附近的计算结果较为准确，吹气口远下游的阻力预测有待改进。本文通过考察流向动量方程平衡的基础上，指出物面压强变化是吹气流动控制引起的减阻主要原因。狭缝通过对k-ω模型计算结果进行阻力分解，指出在低雷诺数下，狭缝附近的压力项和雷诺应力项变化是减阻的主要原因，随着流动向下游发展，压力项的作用
扩展抛物化稳定性方程(EPSE)是一种可以考虑流动非平行性的线性稳定性分析方法.EPSE可以通过对线性抛物化稳定性方程(LPSE)进行一阶泰勒展开得到.EPSE方法是一种介于线性稳定性理论(LST)与LPSE中间的方法.