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可压缩效应对平板湍流边界层影响的直接数值模拟
被引量：
2
1
作者
高慧
《中国石油大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第5期89-94,103,共7页
采用高精度紧致型差分格式求解三维可压缩Navier-Stokes方程,通过在局部平板上引入周期性吹吸气小扰动的方法,直接数值模拟来流马赫数M∞为2.25的空间发展的可压缩平板湍流边界层。所得流场统计特征与相关理论和试验符合较好。在此基础...
采用高精度紧致型差分格式求解三维可压缩Navier-Stokes方程,通过在局部平板上引入周期性吹吸气小扰动的方法,直接数值模拟来流马赫数M∞为2.25的空间发展的可压缩平板湍流边界层。所得流场统计特征与相关理论和试验符合较好。在此基础上研究可压缩效应对平均流动特征以及湍能的生成和耗散特征的影响,指出在M∞=2.25的情况下,Morkovin假设基本成立,但可压缩效应使得拟序结构有明显差别。与不可压相比上抛、下扫对不同区域的作用有所不同。在近壁区,压力-膨胀项和压力-速度相关项仍是不可忽略的量,这导致声的产生和可压缩效应对湍能产生抑制作用。平板上声压的分布表明,随流动向下游的发展,边界层转捩过程激发了由物面脉动压力所产生的偶极子声源。
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关键词
可压缩效应
平板湍流边界层
直接数值模拟
湍能
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职称材料
用伪谱矩阵方法计算平板湍流边界层
2
作者
梁志勇
陈池
+1 位作者
王献孚
张乐文
《船舶力学》
EI
2002年第1期1-10,共10页
作为在理论上研究微气泡减少船舶阻力的前期工作 ,本文主要用伪谱矩阵方法计算不可压缩平板湍流边界层流动。为了让计算格点(43×43)在湍流区线性底层(y+<5)和过渡区(5<y+<40)有十多个计算点 ,从物理平面到计算平面的转化...
作为在理论上研究微气泡减少船舶阻力的前期工作 ,本文主要用伪谱矩阵方法计算不可压缩平板湍流边界层流动。为了让计算格点(43×43)在湍流区线性底层(y+<5)和过渡区(5<y+<40)有十多个计算点 ,从物理平面到计算平面的转化过程中需进行伸缩变换。对几种零方程湍流模式进行了计算 ,通过与前人的经验数据进行比较 。
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关键词
伪谱矩阵方法
平板湍流边界层
数值模拟
分区结构
坐标变换
计算方法
湍流
模式
零方程模式
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职称材料
壁湍流相干结构尺度及边界层内的SL标度律
被引量：
5
3
作者
赵伟
李万平
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2007年第1期23-36,共14页
利用高分辨率、高帧率PIV系统对湍流边界层中相干结构的多种空间尺度和边界层内SL标度律在不同尺度下的具体表达形式进行了实验研究．实验在两个动量损失厚度雷诺数(Reθ=628．5和Reθ=1032．9)下测量平板湍流边界层中缓冲层、对数区和...
利用高分辨率、高帧率PIV系统对湍流边界层中相干结构的多种空间尺度和边界层内SL标度律在不同尺度下的具体表达形式进行了实验研究．实验在两个动量损失厚度雷诺数(Reθ=628．5和Reθ=1032．9)下测量平板湍流边界层中缓冲层、对数区和外区的二维瞬时速度场．应用小波分析以及传统的统计学方法,在垂直于平板和平行于平板的平面内考察平板湍流边界层中存在的相干结构的流向和展向尺度,并与已知的相干结构尺度实验结果进行了对比分析．利用在动量损失厚度雷诺数628．5下测得的数据,对多种脉动结构(脉动速度结构等)的空间关系及其标度律进行了研究．第2项工作直接利用湍流边界层空间速度分布,对多种流场尺度结构内部的She-Leveque(简称SL)标度律及自相似律进行了验证．结果表明,各单一流场尺度结构内部,流向脉动速度u’、法向脉动速度v’及脉动涡分量dv’／dx的统计结构量均存在明显的标度律,标度指数的形式与自相似律和SL标度律均非常吻合,只是常数随流场尺度的不同而不同,且呈现一定的规律性．但对于结构量的五阶矩随距离l的研究表明,自相似律和SL标度律成立的范围并不完全一致,同时标度律成立的范围大小与流场尺度有明显关系．
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关键词
平板湍流边界层
相干结构
流向及展向尺度
PIV
标度律
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职称材料
题名
可压缩效应对平板湍流边界层影响的直接数值模拟
被引量：
2
1
作者
高慧
机构
中国石油大学石油工程学院
出处
《中国石油大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第5期89-94,103,共7页
文摘
采用高精度紧致型差分格式求解三维可压缩Navier-Stokes方程,通过在局部平板上引入周期性吹吸气小扰动的方法,直接数值模拟来流马赫数M∞为2.25的空间发展的可压缩平板湍流边界层。所得流场统计特征与相关理论和试验符合较好。在此基础上研究可压缩效应对平均流动特征以及湍能的生成和耗散特征的影响,指出在M∞=2.25的情况下,Morkovin假设基本成立,但可压缩效应使得拟序结构有明显差别。与不可压相比上抛、下扫对不同区域的作用有所不同。在近壁区,压力-膨胀项和压力-速度相关项仍是不可忽略的量,这导致声的产生和可压缩效应对湍能产生抑制作用。平板上声压的分布表明,随流动向下游的发展,边界层转捩过程激发了由物面脉动压力所产生的偶极子声源。
关键词
可压缩效应
平板湍流边界层
直接数值模拟
湍能
Keywords
compressible effect
flat-plate turbulent boundary layer
direct numerical simulation
turbulent energy
分类号
O35 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
用伪谱矩阵方法计算平板湍流边界层
2
作者
梁志勇
陈池
王献孚
张乐文
机构
上海大学上海市应用数学和力学研究所
武汉理工大学
出处
《船舶力学》
EI
2002年第1期1-10,共10页
基金
国家自然科学基金资助(19972050)
文摘
作为在理论上研究微气泡减少船舶阻力的前期工作 ,本文主要用伪谱矩阵方法计算不可压缩平板湍流边界层流动。为了让计算格点(43×43)在湍流区线性底层(y+<5)和过渡区(5<y+<40)有十多个计算点 ,从物理平面到计算平面的转化过程中需进行伸缩变换。对几种零方程湍流模式进行了计算 ,通过与前人的经验数据进行比较 。
关键词
伪谱矩阵方法
平板湍流边界层
数值模拟
分区结构
坐标变换
计算方法
湍流
模式
零方程模式
Keywords
Boundary layer flow
Bubbles (in fluids)
Computer simulation
Incompressible flow
Matrix algebra
Plates (structural components)
Ship models
分类号
U661.311 [交通运输工程—船舶及航道工程]
O357.52 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
壁湍流相干结构尺度及边界层内的SL标度律
被引量：
5
3
作者
赵伟
李万平
机构
华中科技大学土木工程与力学学院
出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2007年第1期23-36,共14页
基金
国家自然科学基金资助项目(10372033).~~
文摘
利用高分辨率、高帧率PIV系统对湍流边界层中相干结构的多种空间尺度和边界层内SL标度律在不同尺度下的具体表达形式进行了实验研究．实验在两个动量损失厚度雷诺数(Reθ=628．5和Reθ=1032．9)下测量平板湍流边界层中缓冲层、对数区和外区的二维瞬时速度场．应用小波分析以及传统的统计学方法,在垂直于平板和平行于平板的平面内考察平板湍流边界层中存在的相干结构的流向和展向尺度,并与已知的相干结构尺度实验结果进行了对比分析．利用在动量损失厚度雷诺数628．5下测得的数据,对多种脉动结构(脉动速度结构等)的空间关系及其标度律进行了研究．第2项工作直接利用湍流边界层空间速度分布,对多种流场尺度结构内部的She-Leveque(简称SL)标度律及自相似律进行了验证．结果表明,各单一流场尺度结构内部,流向脉动速度u’、法向脉动速度v’及脉动涡分量dv’／dx的统计结构量均存在明显的标度律,标度指数的形式与自相似律和SL标度律均非常吻合,只是常数随流场尺度的不同而不同,且呈现一定的规律性．但对于结构量的五阶矩随距离l的研究表明,自相似律和SL标度律成立的范围并不完全一致,同时标度律成立的范围大小与流场尺度有明显关系．
关键词
平板湍流边界层
相干结构
流向及展向尺度
PIV
标度律
Keywords
turbulent boundary layer, coherent structure, streamwise and spanwise scales, PIV, scaling law
分类号
O357.5 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
可压缩效应对平板湍流边界层影响的直接数值模拟
高慧
《中国石油大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
用伪谱矩阵方法计算平板湍流边界层
梁志勇
陈池
王献孚
张乐文
《船舶力学》
EI
2002
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
壁湍流相干结构尺度及边界层内的SL标度律
赵伟
李万平
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2007
5
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职称材料
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