反应湍流壁射流中速度与标量场的统计分析
流体动力学
2015-02-24 v1 混沌动力学
摘要
利用直接数值模拟(DNS)数据探讨化学反应湍流壁射流流场中的局部各向同性概念。考察了具有等温和放热反应的不同DNS数据库。借助速度和标量场及其梯度的概率密度函数(PDF)和高阶矩，研究了化学反应与放热效应对湍流速度、被动标量和反应物种场的影响。借助雷诺应力张量的各向异性不变量映射，评估了不同壁面法向位置处放热对各向异性水平的影响，发现其在近壁区域最为显著。观察到小尺度各向异性在近壁区域和射流火焰内部均持续存在。考察了具有不同Damkohler number的两个放热算例，比较揭示Damkohler number效应在近壁区域（壁面冷却效应显著）最为主导。此外，借助基于混合分数(mixture fraction)条件的PDF，阐明了反应区中反应标量特征的重要性。我们认为，整个区域内小尺度上的强间歇性与各向异性强持续性的联合效应会影响混合，并最终影响反应流的燃烧特性。
引用
@article{arxiv.1502.06113,
title = {Statistical analysis of the velocity and scalar fields in reacting turbulent wall-jets},
author = {Z. Pouransari and L. Biferale and A. V. Johansson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1502.06113},
year = {2015}
}