背向台阶流动的大尺度涡旋结构

来源 :2013中国力学大会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:greenosnake
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通过实验的方法对背向台阶流场的脉动特性进行全面分析,尤其是其在零质量射流控制器的不同频率扰动下的发展状态.在低频外部激励下,流动出现较大摆动,该摆动在壁面附近造成较大涡量变换区域,带来非常大的壁面压强变化.而在高频扰动下,剪切层旋涡强度增强了,但旋涡距离壁面较远,故对壁面压强变化影响不大.
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对高超音速飞行器而言,隔热瓦拼接的缝隙与不平整度对气动力和安全性具有重要的影响.作为简化模型,二维缝隙-低台阶是该问题的一个良好近似.现有研究关注点集中于这些部件引起的转捩,而未考虑完全转捩为湍流后的情形.使用Fluent软件,计算并分析了高超音速湍流条件下,平板上缝隙-低台阶对流动的影响.
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采用大涡模拟方法对马赫数为4.5的超声速平板边界层的空间转捩过程进行了数值模拟研究.对流项经通量分裂后采用五阶迎风型紧致格式离散,黏性项则采用六阶中心型紧致格式离散,亚格子模型采用经可压缩推广的混合动力模型.计算初始的基本平均流基于可压缩平板边界层的层流相似性解获得,为了使层流发生转捩在计算域入口处引入了随时空发展的小扰动量.
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选取3种在航空工程中应用广泛用来模拟分离流的湍流模型:Spalart-Allmaras(SA)模型,SST模型和BSL Reynolds Stress Model(BSL_RSM)模型作为雷诺平均方程封闭的湍流模型,以NACA0012翼型为研究对象,分别对不同跨音速速度(0.726Ma,0.75Ma,0.775Ma,0.793Ma)下不同攻角的流场进行了定常数值计算.
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介绍了最近关于石墨烯基纳米片电流变流体的研究工作,包括石墨烯/半导聚苯胺薄片,石墨烯/无定型碳复合介电薄片以及石墨烯/介孔氧化硅介电薄片,结果表明相比于纳米颗粒,拉长的纳米片材料具有更大的场致剪切应力.
会议
In this paper,we use the explicit mapping method to analyze the nonlinear dynamical behavior for cascade in isotropic turbulence.This deductive scale analysis is shown to provide the first visual evid
会议
实验在低速水洞中进行,示踪粒子是平均直径56 μm的聚丙酰胺小球.用半导体泵浦双腔高频激光器照亮有机玻璃平板一侧的流场区域,用依照Scheimpflug放置法摆放的6个CMOS相机拍摄待研究流场内粒子的散射光强信息.测量系统用MART方法重构三维粒子光强分布,消除坏粒子信息后运用局部三维互相关和多重体变形网格迭代方法,最后得到92×99×22个空间点在1 023个时刻的3D-3C速度场信息.
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提出了一个在大尺度上描述湍流运动的理性理论.将流体质点定义为具有内部取向结构的开放子系统,引入一些新的场量——自旋场和弯扭场来描述相邻流体质点的取向差异,并依此定义湍流及其涡旋状态.这样流体的表示空间是四维的时空流形,而涡旋场表现为流形上的连络.
会议
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