有限翼分离流中涡量与湍流场的结构：基于直接数值模拟的分析
流体动力学
2022-05-18 v1
摘要
我们借助直接数值模拟（DNS）研究了 且攻角为 、具有方形翼尖剖面的有限 NACA 0018 翼周围涡量与湍动能的空间分布及产生机制。分析聚焦于翼尖附近及近尾流的高度非均匀区域；该区域高度卷曲、具有强烈的三维性，且远非自相似。流动在靠近前缘处分离，在翼面中部形成了一个大的开放回流区。在翼尖附近，流动保持附着，但在靠近后缘处形成了另一个较小的回流区；该区域对主翼尖涡的发展产生强烈影响。我们阐明并讨论了靠近前缘的三个涡的早期形成机制。更具体地，我们分析了涡拉伸/压缩和倾斜的作用，以及它们如何影响每个涡在接近后缘时的强度。我们发现，靠近前缘的尖锐翼尖处的三维流动分离对吸力面后续涡流的发展起着重要作用。结合所识别的涡模式，我们还研究并讨论了湍动能与雷诺应力的产生。对维持涡量与湍动能机制的详细分析，增进了我们对这些高度三维、非平衡流的理解，并有助于开发更好的驱动方法来控制这些流动。
引用
@article{arxiv.2205.08432,
title = {On the structure of Vorticity and Turbulence Fields in a separated flow around a finite wing; analysis using Direct Numerical Simulation},
author = {Juan Carlos Bilbao-Ludena and George Papadakis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.08432},
year = {2022}
}