一般性瑞利-泰勒流动的混合宽度演化

来源 :第九届全国流体力学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户：qinggo1

【摘要】

：

在引入对称性因子和线性速度梯度变化假设基础上,我们利用质量守恒、动量守恒和牛顿第二定律建立了一个可预测任意密度比和一般加速历史下瑞利-泰勒不稳定性后期混合宽度h1,2演化的常微分方程(这里h1(2)表示重(轻)流体混入轻(重)流体的混合宽度),其正确性被大量实验确认并预言：h1相对于h2的演化具有更大的不确定性,这与已有实验观察一致。

【作者】

：

张又升田保林何志伟高福杰李新亮

【机构】

：

北京应用物理与计算数学研究所,100094 中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室,北京

【出处】

：

第九届全国流体力学学术会议

【发表日期】

：

2016年10期

【关键词】

：

变加速历史任意密度比瑞利-泰勒不稳定性守恒性原理

下载到本地 , 更方便阅读

下载此文赞助VIP

声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架

论文部分内容阅读

其他文献

均匀各向同性湍流中非规则颗粒旋转特性的数值模拟研究

自然和工程领域存在广泛的多相湍流问题，例如，形状各异的细菌或微生物在空气或水中的运动、雾霾天气中雾霾颗粒的运动和扩散以及造纸和纺织中纤维的输送等，因此研究湍流中颗粒的运动具有重要的实际意义，同时，湍流中的颗粒运动特性研究也是湍流基础研究的热点课题之一。本文采用Jeffery方程数值模拟亚Kolmogorov尺度的非规则颗粒在均匀各向湍流中的旋转特性。数值模拟结果表明：首先，颗粒的旋转能(旋转角速度

会议

非规则颗粒旋转能间歇性相关系数

稳定分层流密度界面对湍流影响的快速畸变理论研究

“密度界面(density interface)”广泛分布于大气、海洋与其它地球物理流体中.本文将Batchelor and Proudman (1954)“快速畸变理论(Rapid Distortion Theory)"应用于研究“非湍流层(non-turbulent layer)"/"湍流层(turbulent layer)”的密度界面对湍流的影响.基于Carruthers and Hunt

会议

稳定分层流密度界面湍流快速畸变理论欧拉频谱

雷诺数对超声速标量混合层影响的研究

使用LES数值仿真超声速平面混合层，在保证速度比、密度比不变条件下，通过改变入口的总压来实现雷诺数的改变。对比不同雷诺数条件下速度混合层厚度、标量混合层厚度、标量混合率。获得雷诺数对速度混合层、标量混合层、标量混合率的影响规律。

会议

超声速混合层标量混合雷诺数混合率

二维自由流扰动与激波干扰的数值研究

高马赫数飞行时，飞行器头部会产生激波，自由流扰动先与激波作用，激波后的扰动再通过一定的感受机制进入边界层。因此，自由流扰动与激波的相互作用是高速边界层感受性问题中不可缺少的一环。本文暂不考虑反射，采用直接数值模拟方法研究了熵波、涡波与斜激波的相互作用，给出了激波后各扰动的特性和激波前后扰动的幅值之比。数值结果和理论符合很好。研究发现，当激波后流动为超声速时，入射角度为-90°到90°时，波后激发快

会议

扰动激波数值模拟边界层

超声速钝板熵层不稳定性的研究

对于超声速飞行器的设计，层流-湍流转捩是必须要考虑的问题，也是流体力学研究的热点话题。在超声速飞行条件下，飞行器钝头体附近产生弓形激波。当气流穿过激波后引起熵增从而形成熵层，该熵层向下游流动，则将包围着飞行器表面，从而增加表面气动热流。因此研究熵层的流动稳定性，对于飞行器气动热防护的设计具有实际意义。

会议

钝板激波装配法熵层线性稳定性

超音速后掠椭圆柱的横流不稳定性分析

对于超音速飞行器的翼型设计来说，提高层流边界层的流动稳定性，预测和推迟转捩具有重大意义。在工程中，超音速飞行器一般采用后掠翼，而后掠翼转捩则由横流不稳定性则主导。由于转捩是一个非常复杂的过程，目前还没有非常可靠的方法来预测转捩位置，在工程上比较成功的方法是结合线性稳定性理论的方法。后掠翼的前缘可以近似为椭圆柱，本文采用基于线性稳定性理论的方法分析了迎风轴长度、雷诺数和马赫数的变化对超音速无限展长后

会议

横流稳定性数值模拟线性稳定性理论方法

γ-Reθ转捩模型在结构网格求解器的实现与验证

将基于当地关联的γ-Reθ转捩模型引入到自研多块结构网格求解程序，以建立粘性计算自动预测边界层转捩的能力。具体方法中，通过引入两个由当地变量定义的关于间歇因子和当地转捩起始动量雷诺数的输送方程，及一组新的经验关联关系来模化边界层的转捩过程，采用LU-SGS隐式算法进行数值求解，并通过模块化开发方法进行程序实现；通过低速Aerospatiale-A翼型、S809翼型、NLR-7301高升力两段翼型、

会议

转捩边界层转捩模型间歇因子结构网格求解器

冷却喷流的流动特征和稳定性分析

喷流是一种重要的流动控制手段。本文采用直接数值模拟方法计算了基本流场，基于流动稳定性理论，分析了冷却喷流流动特征，揭示了流动控制的机理。结果表明：喷流与来流之间不仅形成了混合层，而且由于唇口的存在导致了卡门涡街的出现；卡门涡街在向下游演化过程中逐渐衰减，同时直接或间接激发出混合层内的不稳定波，不稳定波经过线性和非线性演化后会出现幅值饱和状态；合理的参数设计可以有效减小卡门涡街的波长，使得卡门涡街

会议

混合层冷却喷流稳定性分析卡门涡街流动控制

有翅片侧加热腔内自然对流及传热对普朗特数的依赖

本文通过对不同普朗特数下的有翅片侧加热腔的数值模拟来研究不同瑞利数范围下普朗特数对腔内流动和传热的影响。研究发现，普朗特数对有翅片侧加热腔内流动影响很大，流动发展到准定常阶段后腔内翅片下游波动的剧烈程度随着普朗特数的升高而降低，腔内自然对流的临界瑞利数随着普朗特数的升高而升高。传热方面，普朗特数对相同瑞利数下的侧加热腔内侧壁的努赛尔数有影响，传热效率随着普朗特数的升高而升高，高普朗特数下的腔体传热

会议

侧加热腔翅片普朗特数瑞利数流动传热

小肋减阻机理研究

采用直接数值模拟，对小肋的减阻机理进行了研究。通过对瞬时、平均、统计流场的分析，结果表明小肋结构降低了粘性底层的速度脉动，诱导产生了流向涡对结构，使得湍流脉动趋向于粘性底层外层，减小了近壁处的雷诺应力强度；利用速度-涡量相关性分析，分析了湍流边界层中的相关结构，流向涡和低速条带结构清晰可见，小肋结构使得流向涡向边界层的完成发展，抑制了流向涡与避免的强摩擦作用，小肋结构干扰了边界层低速条带的形成与展

会议

湍流摩擦阻力小肋减阻相干结构

一般性瑞利-泰勒流动的混合宽度演化

与本文相关的学术论文