外部空气动力学中拉格朗日流分离的的运动学
流体动力学
2019-09-11 v1
摘要
在拉格朗日框架下研究了外部空气动力学中流动分离的运动学方面。具体而言，壁面上涌流动物质的最初运动与该流场中长期的吸引流形相关联。短时运动学由零壁面摩擦点上游物质尖峰的形成以及沿渐近分离线方向的粒子抛射所支配，而流体示踪粒子的轨迹一旦离开壁面附近就由有限时间李雅普诺夫指数中的吸引脊引导。这一初始流体上涌事件在壁面上的特征，即所谓的\textit{尖峰点}[Serra, M., Vetel, J., Haller, G., “流动分离中物质尖峰形成的精确理论”, \textit{J. Fluid Mech.}, Vol. 845, 2018]，由平流物质线的曲率以及——首次地——由圆柱和弯板NACA 65(1)-412翼型的直接数值模拟获得的壁法向速度的高阶数值导数算出。由于翼型型线的基于样条的边界参数化会引发振荡，可通过适当滤波稳健地恢复主尖峰点。短时运动学与边界层中的尺度长度强相关。
引用
@article{arxiv.1909.04129,
title = {The Kinematics of Lagrangian Flow Separation in External Aerodynamics},
author = {Bjoern F. Klose and Mattia Serra and Gustaaf B. Jacobs},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.04129},
year = {2019}
}