嵌入湍流壁面有界流中纵向涡的螺旋结构
流体动力学
2019-06-18 v1
摘要
本文针对平板上方湍流壁面有界流中的嵌入涡，研究了其螺旋对称性；该嵌入涡由被动矩形叶片式涡发生器产生，其与来流夹角 可变，流动为低雷诺数流（基于进口格栅网格尺寸 m 与自由来流速度 m s，有 ）。研究在低速闭式回流风洞中利用立体粒子图像测速（SPIV）开展。结果表明这些涡具有螺旋对称性，使得流动可用简洁方式描述。轴向涡量的等值线图显示，当 时存在一个主导主涡与一个较弱的次涡。在此角度范围之外，由于附加流动效应的出现，螺旋对称性遭到破坏。采用了一个描述流动的模型，显示与测量结果高度吻合，即便该模型与外部可能扰动螺旋对称性的流动过程解耦。涡的螺距、涡核尺寸、环量及平流速度均随装置角度 线性变化。这对流动控制十分重要，因为由此可确定给定装置角度 下螺旋涡所诱导的轴向速度以及重新分配轴向速度分量的旋流。这也简化了理论研究，例如理解和预测涡的稳定性以及数值模拟该流动。
引用
@article{arxiv.1906.06387,
title = {Helical structure of longitudinal vortices embedded in turbulent wall-bounded flow},
author = {Clara M. Velte and Martin O. L. Hansen and Valery L. Okulov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.06387},
year = {2019}
}