湍流旋流射流中全局模态的瞬态演化：实验与模态稳定性分析
流体动力学
2016-05-03 v1
摘要
模态线性稳定性分析在湍流相干结构分析中已证明非常成功。形式上，它描述无限时间极限下扰动的演化。本工作中，我们将模态线性稳定性分析应用于经历控制参数瞬态的湍流旋流射流。流动经历从非涡破裂状态到具有强回流泡及相关全局模态的状态的转捩。高速粒子图像测速 (PIV) 测量是临时演化基流的局部线性稳定性分析的基础。该分析揭示全局模态的开始与内部驻点的形成强烈相关。讨论了若干转捩情景，并评估了频率选择准则预测全局模态的 wavemaker 位置、频率和增长率的能力。我们发现线性全局模态频率与实验结果在整个瞬态期间极为一致。相应的增长率定性符合实验观测。我们未发现先前研究提出的非线性全局模态的迹象。
引用
@article{arxiv.1605.00593,
title = {Transient evolution of the global mode in turbulent swirling jets: experiments and modal stability analysis},
author = {Lothar Rukes and Moritz Sieber and Oliver Paschereit and Kilian Oberleithner},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.00593},
year = {2016}
}