湍流计算的多尺度模型与尺度间相互作用规律

被引：2

作者：

高智

机构：

[1] 中国科学院力学研究所高温气体动力学重点实验室北京

来源：

自然科学进展 | 2003年 / 11期

关键词：

湍流; 湍流多尺度模型; 湍流近程相互作用; 湍流共振相互作用;

D O I：

暂无

中图分类号：

O357.5 [湍流（紊流）];

学科分类号：

080103 ; 080704 ;

摘要：

湍流计算的多尺度模型把物理(空间)尺度分为大小尺度,大小尺度(LSS)运动微分积分方程组通过湍流应力项相耦合.利用该方程组计算了不可压槽道和平面混合层流动的三维时间演化,同时算出平均流速、最大和平均脉动速度.平均速度和平均脉动速度与NS计算结果一致,NS计算未能算出最大脉动速度.混合层最大脉动速度突增现象与流动转捩猝发现象相对应.LSS方程计算中,小尺度l2f与大小涡分割尺度lc之比约为1/2～1/4时,数值解很好收敛;l2f/lc=1/5未能获得收敛解.解析分析证实:涡尺度介于lc/3和lc之间的小涡(称作近程小涡)及介于lc/2和lc之间的小涡(定义为共振小涡)分别提供了所有小涡对大涡作用应力的90％和75％,给出近程小涡和共振小涡作用应力的微分表达式;获得微分形式的大小尺度封闭方程组及大尺度运动封闭方程组.对单向剪切湍流,共振作用应力公式简化为Prandtl混合长理论应力公式.给出初步数值计算结果及湍流多尺度模型基本方程组的一般形式.

引用

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