时间演化分形流场的直接数值模拟
Direct numerical simulation of temporally evolving fractal-generated turbulence作者机构：南京理工大学能源与动力工程学院江苏南京210094
出 版 物：《浙江大学学报（工学版）》 (Journal of Zhejiang University：Engineering Science)
年 卷 期：2022年第56卷第8期
页 面：1606-1621页
核心收录：
学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 080103[工学-流体力学] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）]
基 金：国家重点研发计划政府间国际科技新合作重点专项(2019YFE0104800)
主 题：时间演化 分形网格湍流 直接数值模拟 能量级串 湍流控制
摘 要：为了研究分形网格湍流中小尺度结构的运动规律,在具有高分辨率的空间网格中,开展分形流场时间演化的直接数值模拟,并通过模拟具有相同阻塞率的规则流场进行对比研究.通过给流场中注入合适的能量扰动,促使2类流场从层流初始状态向湍流状态过渡.数值模拟结果表明,与规则流场相比,分形流场受到初始条件影响的持续时间更久,同时在时间演化的初期,分形流场产生的动能更小,但分形流场在衰减期的大尺度运动起到强化湍流的作用,导致其产生的动能更大、湍流强度更高,有利于实现对流场的被动控制.分形流场和规则流场均在截断波数kM≈20时满足能量与耗散水平相等,但有别于能量级串过程中能量传输与耗散的平衡.当流场达到统计均匀后,规则流场衰减符合Saffman湍流特征的规律.
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