开放腔体流中剪切层涡与尾缘角的相互作用
流体动力学
2011-10-24 v2 大气与海洋物理
摘要
本流体动力学视频提供了示例性实验结果，重点关注二维开放腔体剪切层中剪切层涡与尾缘角的相互作用。这些相互作用在水洞中于雷诺数 40,000 下进行了实验研究。采用图像采样率为每秒 4500 帧的时间分辨粒子图像测速（PIV）技术，同时测量了瞬时速度、物质加速度和压力分布。后者是通过对物质加速度面内分量的空间分布进行积分计算得到的。大量瞬时实现数据库可视化了剪切层涡在撞击并翻越腔体尾缘角时的动态变化，如变形和破碎。这些相互作用导致当流动撞击尾缘角的前向面时，随时间形成一个压力最大值，并在角上方形成一个最小值，此处巨大的局部压力梯度主导着新生涡量的产生。数据分析表明，与角的相互作用涉及两个时间尺度。中等斯特劳哈尔数（0.6-3.2）与剪切层涡和角的相互作用相关，而剪切层的垂直摆动发生在低斯特劳哈尔数（0.1-0.6）下。
引用
@article{arxiv.1110.3978,
title = {Interactions of Shear Layer Vortices with the Trailing Corner in an Open Cavity Flow},
author = {Xiaofeng Liu and Joseph Katz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1110.3978},
year = {2011}
}
备注
This package contains two fluid dynamics video files and one descriptive LaTex file. It is intended for submission to the Gallery of Fluid Motion in the 2011 APS DFD meeting. An animation typo-caused color scale error has been corrected. The file extension of the full size video is changed from 'mpg' to 'mp4' to denote its encoding method