【摘 要】
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该文采用直接数值模拟的方法对弯槽湍流进行了研究,主要目的是研究流向曲率对湍流流动情况的影响.该文求解柱坐标系下的Navier-stocks方程,在空间上流向和展向采用Fourier级
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该文采用直接数值模拟的方法对弯槽湍流进行了研究,主要目的是研究流向曲率对湍流流动情况的影响.该文求解柱坐标系下的Navier-stocks方程,在空间上流向和展向采用Fourier级数、径向采用Chebyshev多项式进行谱展开,在流向和展向采用3/2规则来消除混淆误差.时间积分采用三阶精度的时间分裂格式,并利用影响系数矩阵的方法进行散度修正.通过直接数值模拟,得到了弯槽中三维湍流场的详尽的时间空间信息.该文对湍流相干结构进行了研究,再现了壁湍流中条带结构、猝发过程、涡结构等一些典型的相干结构.结果表明,在近壁区雷诺应力主要来自下扫,在离壁面较远的匹配,上抛对雷诺应力起了较大贡献.凸壁面上抛和下扫作用明显较弱,这是造成两个壁面处湍流发展情况不一样的重要因素.在壁湍流中,存在着径向速度的强脉冲现象,文章对这种强脉冲现象进行了分析,得到了在粘性底层两个壁面附近的强脉冲出现的密度.强脉冲主要集中在y<+><5的匹配,这解释了为什么径向速度的光滑因子在壁面达到很大值的原因.
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