短圆柱绕流涡脱的起始
流体动力学
2023-06-22 v1
摘要
本文展示了绕有限长圆柱（两端自由平坦）的粘性不可压缩流动的三维直接数值模拟（DNS）和全局线性稳定性分析（LSA）结果。圆柱轴线垂直于流向。工作重点研究了长径比（范围 ，圆柱长度与直径之比）和雷诺数（，基于圆柱直径和均匀来流速度）对该流动中涡脱起始的影响。已识别并研究了所有重要的流动模式，特别是当 变化时。当 时出现的稳态尾流模式在文献中此前尚未针对该流动进行过讨论。基于时均流的LSA被用于理解涡脱发生的霍普夫分岔。非线性DNS结果表明，在不同 下存在两种涡脱模式，一种是瞬态的，另一种是非线性饱和的。这两种流动模式的涡脱频率对应于时均流稳定性分析中两个全局模态的特征频率。在可能的情况下，我们将我们的分析结果与其他短长径比钝体绕流的结果进行比较，以使我们的讨论具有更普遍的意义。
引用
@article{arxiv.2111.07356,
title = {Onset of vortex shedding around a short cylinder},
author = {Yongliang Yang and Zhe Feng and Mengqi Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.07356},
year = {2023}
}
备注
33 pages, 21 figures, the version of record of this article is accepted in Journal of Fluid Mechanics