钝体尾流的模态分析

对雷诺数$U_\infty D/\nu = 50,000$（其中$U_\infty$为来流速度，$D$为圆盘直径）下圆盘的非分层与分层尾流进行了谱 proper正交分解（SPOD）分析。在$Re=50,000$下，分析了三个基于直径定义的弗劳德数$\Fro = U_\infty/ND = \infty$、$2$和$10$。我们发现非分层构型中，两种模态：(i) 涡脱落（VS）模态（$m=1, \Str = 0.135$）与 (ii) 双螺旋（DH）模态（$m=2, \Str \rightarrow 0$）是最主导的特征。在远下游距离处DH模态占主导，而在近场和中间位置VS模态主导能量分布。还探讨了近尾流和远尾流位置处湍流动能（TKE）与雷诺切应力的重构。在分层情形（$\Fro = 2$和$10$）中，涡脱落模态（在$\Str \approx 0.13-0.14$）主导尾流。在中间至后期流向位置（$x/D$），我们通过压力波通量重构确立VS模态负责内重力波（IGW）的生成。还在$\Fro =2$下对$Re=5000$与$Re=50,000$的SPOD分解分析进行比较。初步结果表明低$Re$尾流同样由VS模态主导，但比高$Re$尾流表现出更高相干性，即主导SPOD模态贡献更大。