涡街结构对能量分离效率的影响
流体动力学
2019-02-13 v1
摘要
在钝体后的时均流中观察到总焓减小和增大的区域。这种能量重分布既发生在涡形成区，也发生在充分发展的涡尾迹中。本文着重研究涡街结构对能量重分布强度的影响。使用了两种方法。第一种是对横向振荡圆柱后流动的直接数值模拟，该流动以尾迹中多样的涡模式著称。模拟基于可压缩完全黏性气体的 Navier-Stokes 方程的有限元求解。第二种方法基于无限周期涡街的简化点涡模型，其包含有限数目的平衡涡链。结果表明，这些简单模型可获得令人满意的定性结果，特别是在对涡核（Rankine 涡）速度场采用更精确近似时。研究表明能量重分布效应显著依赖于涡结构，即涡的相互排列及其强度。针对任意数目涡链的一般情形，给出了时均流中能量分离效率的估计。对含 2、3 和 4 条涡链的涡街进行了更详细的分析。
引用
@article{arxiv.1902.04529,
title = {Influence of vortex street structure on the efficiency of energy separation},
author = {Andrey I. Aleksyuk},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.04529},
year = {2019}
}
备注
12 pages, 7 figures, and 1 table