飞行流对亚音速湍流射流的影响
流体动力学
2023-06-09 v2
摘要
本研究关注马赫数 的湍流射流，其受到 的均匀外部流动（飞行流）作用。我们评估了当射流被飞行流包围时已知的涨落能量降低背后的机制。分析结合了实验和数值数据库、谱 proper 正交分解（SPOD）和线性建模。实验涉及在射流不同横截面上的时间分辨立体PIV测量。使用Cascade Technologies的“CharLES”求解器以相同操作条件进行了配套的大涡模拟，以获得完整且高分辨率的3D数据库。我们表明，能量降低散布在频率-波数空间的广阔区域，并且除了已知的模态Kelvin-Helmholtz（KH）不稳定性的稳定化之外，还涉及与非模态Orr和lift-up机制相关的流动结构的衰减。与螺旋方位角波数和极慢时间尺度相关的条状结构，在能量衰减和空间畸变方面受飞行流影响最强。能量降低伴随着先前研究揭示的射流动力学低秩行为的减弱。这些趋势被发现与基于飞行流情况下修正平均流的局部线性模型的结果一致。
引用
@article{arxiv.2208.07975,
title = {The effect of a flight stream on subsonic turbulent jets},
author = {Igor A. Maia and Guillaume Brès and Lutz Lesshafft and Peter Jordan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.07975},
year = {2023}
}