后体尾流中流向涡对的蜿蜒动力学

上翘后体的尾流通常以一对反向旋转的流向涡为特征。利用在一个由带的上翘底面圆柱组成的代表性构型上获得的时空分辨大涡模拟数据集，研究了这些涡的非定常动力学。重点在于理解该涡对中涡的蜿蜒运动，包括涡核位移、频谱特征、稳定性机制及整体低秩行为。通过对时间分辨涡量场进行本征正交分解（POD）得到的前两个能量排序模态，揭示了一对相互近似垂直排列的涡偶极子。该动力学被成功映射为一对匹配的 Batchelor 涡，其空间与时间稳定性分析表明存在与 |m|=1 椭圆模态对相关的类似偶极结构。这种短波椭圆不稳定性主导了蜿蜒运动，由轴向速度引起的应变在破裂中起关键作用。该不稳定模态的低频（基于圆柱直径的斯特劳哈尔数 StD = 0.3）与 LES 中蜿蜒运动的频谱分析一致。研究了尾流的低秩行为；在底面紧邻区域之外，重现给定精度流动所需的模态数量迅速减少。在下游超过两个直径处，仅需两个主导 POD 模态即可以小于 15% 的性能损失重建 LES 数据中的主导蜿蜒运动与空间结构，而十个模态几乎完全恢复流场。这种低秩行为有望用于构建面向控制目的的降阶模型。