突扩管流中向湍流转捩的特征
流体动力学
2022-03-15 v1
摘要
通过直接数值模拟(DNS)研究了膨胀比为1:2、受入口涡扰动作用的突扩管流中由层流-湍流转捩(LTT)产生的复杂流动特征。结果表明，LTT的阈值由幂律标度描述，其指数为-3，将扰动强度与亚临界转捩雷诺数联系起来。此外，在狭窄的流动参数范围内发现了一种新型不稳定性。该不稳定性源于强剪切率区域，而后者是流动对称性破缺的结果。与文献中通常报道的快速转捩不同，这种新不稳定性从层流状态逐渐浮现，并表现为混沌且强烈非定常。此外，模拟显示了由于在某些雷诺数范围内回流区的重建而导致的滞回模态转捩。后者取决于(i)初始与最终准稳态，(ii)观测时间，以及(iii)增减雷诺数时所取的中间步数。
引用
@article{arxiv.1807.10665,
title = {Features of Transition to Turbulence in Sudden Expansion Pipe Flows},
author = {Minh Quan Nguyen and Benoit Lebon and Mostafa Safdari Shadloo and Abdellah Hadjadj and Jorge Peixinho},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.10665},
year = {2022}
}