【摘 要】
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该文研究均匀湍流和非均匀湍流(具有不同能量、不同尺度的湍流组成的混合层)中的温度扩散问题.研究人员采用大涡模拟(LES)方法求解具有周期性边界条件的速度场和温度场.计算
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该文研究均匀湍流和非均匀湍流(具有不同能量、不同尺度的湍流组成的混合层)中的温度扩散问题.研究人员采用大涡模拟(LES)方法求解具有周期性边界条件的速度场和温度场.计算在谱空间进行,滤波函数为富氏截断滤波器,亚格子模式为Chollet-Lesieur(1981)提出的谱空间涡炉性模式.通过模拟均匀各向同性衰减湍流,研究了大涡模拟的分辨率,确定了计算区域(Lx=32cm)和网格数(Ntot=32或Ntot=64).此时计算所模拟的流动雷诺数约为:Re<,λ>≈50.Re<,λ>是基于Taylor微尺度的湍流雷诺数.均匀各向同性衰减湍流中温度扩散的数值模拟结果再现了风洞实验中的线热源温度扩散现象.研究人员还给出了温度场中各阶统计量的剖面以及平均温度、脉动温度方差、脉动温度通量的输运方程的平衡,并与实验进行了对比.脉动温度的偏斜因子和光滑因子表明无论是在均匀湍流中还是在非均匀湍流中,温度场中都有强烈的间歇性.研究人员发现这一现象存在于温度扩散过程,是脉动温度尚未充分发展的不平衡状态下所表现出的性质.
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