不同分层强度下钝体绕流中的内重力波
流体动力学
2024-08-28 v1
摘要
使用大涡模拟（LES）研究了在分层环境中水平移动的钝体——圆盘的流场。在雷诺数Re=5000和普朗特数Pr=1下模拟了五个分层强度（弗劳德数Fr=0.5, 1, 1.5, 2和5）。还检查了在Fr=2, 10和Pr=1下Re=50,000的更高雷诺数数据库以进行比较。将稳态背风波（lee waves）的波长和振幅与线性理论分析进行了比较。如果为线性理论采用一个包含分离区的等效物体，则在整个Fr范围内发现了极好的一致性。对于渐近大距离，速度振幅理论上随Fr的负一次方变化，但由于分离区对Fr的依赖性，需要进行修正。尾流波（wake waves）在垂直方向的一个窄角度带内传播，其波长随Fr的增加而增加。使用浮力方差界定的尾流波包络表现出自相似行为。较高Re的结果与较低Re下表现出的浮力效应一致。在Re=50,000时尾流波能量更大。然而，与Fr和Re无关，在非平衡（NEQ）阶段，尾流波势能与尾流湍流能量的比值增加到约0.6至0.7，显示了它们的能量重要性，并暗示了该统计量的普适性。在Fr小于2时背风波的能量主导地位与在Fr约等于5时尾流波的能量主导地位之间存在交叉。
引用
@article{arxiv.2408.14683,
title = {Internal gravity waves in flow past a bluff body under different levels of stratification},
author = {Divyanshu Gola and Sheel Nidhan and Sutanu Sarkar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.14683},
year = {2024}
}