发卡涡论文-李健,董刚,张辉,陈正寿,张建雷

发卡涡论文-李健,董刚,张辉,陈正寿,张建雷

导读:本文包含了发卡涡论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:直接数值模拟,湍流拟序结构,条带,发卡涡包

发卡涡论文文献综述

李健,董刚,张辉,陈正寿,张建雷[1](2019)在《由近壁条带失稳诱导的发卡涡包的形成机制》一文中研究指出本文从近壁条带失稳的角度出发,采用直接数值模拟方法研究了不可压缩槽道湍流中发卡涡包的形成机制。研究表明,亚谐型弯曲模式低速条带的失稳可诱导出由多个严格对称和非对称的发卡涡组成的涡包结构。其中,严格对称的发卡涡由相邻低速条带间的碰撞导致,而非对称的发卡涡由低速条带的破碎导致。在条带的失稳过程中,高、低速流体之间的剪切是发卡涡形成的重要一环。该文结果不仅有助于深入认识壁湍流拟序结构演化的本质,而且对实际工程中壁湍流的应用和控制有一定的指导意义。(本文来源于《船舶力学》期刊2019年08期)

包芸,张义招,徐炜[2](2016)在《窄方腔软湍流Rayleigh-Bénard热对流中角涡的叁维发卡涡结构》一文中研究指出通过直接数值模拟(Direct Numerical Simulation,DNS)求解叁维窄方腔湍流Rayleigh-Bénard(RB)热对流流场,讨论尺度比为1/4的叁维窄方腔中的流动.叁维方腔流场的流线图和速度场与二维流场一致,都反映出大尺度环流和角涡的软湍流流动特征.进一步观察叁维流线图发现,在近底板附近流线的走向并不是沿着大尺度环流的方向.转换叁维流线图的观察角度,可明显看到近底板附近流线是螺旋状的,并与角涡相连.分析整个流场的涡旋特征发现,在窄方腔热对流中沿底板棱边区域产生涡对与角涡连接形成叁维发卡涡流动的结构.(本文来源于《计算机辅助工程》期刊2016年02期)

刘璐璐,翟树成,张国平,张军[3](2016)在《平板湍流边界层流向—法向平面发卡涡的PIV实验研究》一文中研究指出湍流边界层流动精细涡结构的分析对于水下航行体表面减阻乃至降噪机理的深入研究都具有重要意义。文章应用粒子图像测速技术(PIV),对Re_θ=1 743和5 400时的平板湍流边界层的流向一法向平面流场进行了测试研究。一方面,直接对瞬时速度场精细涡结构进行提取分析,通过Galilean分解和λ_(ci)准则识别出流向—法向平面中的发卡涡及发卡涡包。研究表明,发卡涡和雷诺应力的分布特征具有高度相关性;发卡涡包产生了流向动量的法向不规则分层分布特征。另一方面,文中通过对500个瞬时速度场子样进行时间平均分析,获得了不同雷诺数下平均速度以及湍流度分量的法向分布规律。此外,文中还对发卡涡的几何尺寸和漩涡强度λ_(ci)进行了统计分析。研究表明,在y~+<50范围内无量纲化的漩涡强度λ_(ci)δ/u_τ沿法向迅速衰减,且在不同雷诺数下变化曲线基本一致;在y~+>50后λ_(ci)δ/u_τ衰减平缓,且低雷诺数下的值较大。(本文来源于《船舶力学》期刊2016年Z1期)

刘璐璐,张军,翟树成,张国平[4](2015)在《湍流边界层流向-展向平面中发卡涡的涡迹特征》一文中研究指出研究湍流边界层精细流动结构特征,有助于建立流动结构特征与壁面摩阻、流噪声之间的关联,从而为湍流边界层减阻降噪机理的深层次研究奠定基础。该文应用PIV(粒子图像测速)技术,对平板湍流边界层中发卡涡在流向-展向平面的涡迹特征进行研究。利用PIV瞬时速度场,捕捉到明显的低速条带,通过统计分析获得对数层范围低速条带间距随壁面法向距离的变化以及雷诺数的影响规律。同时,通过涡识别准则,提取在流向-展向平面内长低速条带两侧的反向漩涡带,揭示了发卡涡包与长低速条带的内在关系。此外,还研究了流向-展向平面发卡涡涡腿间距随壁面法向距离的变化规律以及雷诺数的影响。(本文来源于《水动力学研究与进展A辑》期刊2015年04期)

成璐,姜楠[5](2015)在《壁面湍流发卡涡包空间模态的TRPIV实验研究》一文中研究指出运用高时间分辨率粒子图像测速(Time-resolved PIV简称TRPIV),测量得到平板湍流边界层流向/法向平面内瞬时速度矢量空间分布的时间序列;采用空间局部平均速度结构函数的概念,识别和提取湍流边界层中大尺度发卡涡包结构的空间特征。发现在湍流边界层中不同法向位置多个正负发卡涡包结构同时交替存在。这些分布在不同法向高度的发卡涡包结构之间通过倾斜的涡量剪切层相联系,构成了湍流边界层中内、外区紧密相连、相互作用的一种稳态的分布方式。(本文来源于《实验力学》期刊2015年01期)

李宁,冉启全,李建芳,董家辛,曾齐红[6](2013)在《平板边界层转捩中发卡涡演化与流动稳定性的关系》一文中研究指出该文通过对平板边界层转捩的直接数值模拟,研究了转捩过程中涡发展到发卡涡以及环状涡链结构的生成、演化直至破碎的全过程。该模拟结果丰富了对发卡涡演化的认识,并符合已有的实验观察现象及对发卡涡演化的一般认识。研究结果表明,流向平均脉动动能存在过饱和现象,该现象可以用环状涡链开始破碎及次破碎使流向脉动逐渐转化为展向和法向的脉动来解释。同时发现,发卡涡的演化情况与壁面摩擦系数、平均脉动动能及流动稳定性分析得到的中性曲线范围的大小之间有着明显的对应关系,可以通过流场中壁面摩擦系数、平均脉动动能的变化及流动稳定性分析的结果预测转捩过程中发卡涡的演化状态。(本文来源于《水动力学研究与进展A辑》期刊2013年02期)

王银山,许春晓,黄伟希,崔桂香[7](2012)在《一种由条带失稳产生发卡涡的机制》一文中研究指出本文利用最小槽道湍流的直接数值模拟,对雷诺数Re_τ=400时由条带扰动的瞬态增长产生流向涡,进一步形成发卡涡和发卡涡列的过程进行了研究。发现了条带通过瞬时增长,进一步触发非线性效应生成流向涡与内剪切层,正负流向涡与内剪切层在演化过程中互相作用形成发卡涡结构的机制。Schoppa和Hussain曾在雷诺数Re_τ=160的最小槽道中,采用cosine型条带与正弦形式的扰动,观察到了条带失稳最终生成展向涡结构的过程,我们则在更高的雷诺数下,采用湍流统计条带剖面,最终获得了发卡涡结构完整的生成过程。为了进一步研究发卡涡的演化,我们通过增加最小槽道的流向长度,获得了发卡涡列的生成过程,观察到了下游发卡涡与二次,叁次发卡涡的生成,这与Zhou等所提出的产生发卡涡的母涡-子涡机制类似。本文获得的发卡涡生成机制具有以下特点:(1)发卡涡在足够强的流向涡之间与剪切层相互作用搭接形成;(2)流向涡与最终产生的发卡涡强度依赖于初始条带强度和给定的扰动幅值,在一定范围内随着条带强度和扰动幅值的增加发卡涡的强度也越强;(3)由流向涡对产生的发卡涡是不对称的,发卡涡列沿准流向排布;(4)在形成发卡涡的同时,由于条带失稳及发卡涡自身诱导,伴随着准流向涡及展向涡的生成。(本文来源于《第七届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2012-11-12)

唐湛棋,姜楠[8](2011)在《圆柱尾迹影响旁路转捩末期发卡涡涡包的研究》一文中研究指出基于TR-PIV技术,通过侧视和俯视两种情况对圆柱尾迹影响下旁路转捩末期发卡涡涡包的结构及特征尺寸进行了实验研究.结合二维空间子波变换和λ_(ci)准则,运用线性随机估计方法对速度信号进行条件平均.在侧视情况下,条件平均结果显示,在边界层中一系列发卡涡涡头与壁面构成17°的倾角,并且被尾迹涡所占据的低速区域出现在涡包上方的主流区中.在俯视的结果中,沿流向方向拉伸(流向尺度3δ,展向尺度0.55δ)的低速条带结构出现在法向高度为y/δ=0.2的流向-展向平面中,并且在该低速条带的两侧对称地出现了沿流向分布的反向旋转的涡结构.可以得出:在圆柱尾迹影响下旁路转捩的末期,由于尾迹涡诱导作用的影响,发卡涡涡包在形态上显示出了更大尺度的特征.(本文来源于《力学学报》期刊2011年06期)

王新军,罗纪生[9](2010)在《槽道流转捩中发卡涡演化与波增长的关系》一文中研究指出通过对槽道流常规转捩的直接数值模拟,研究了转捩突变前后,发卡涡的演化与T-S波增长的对应关系,重点对占流场绝大多数、转捩前期增长缓慢的T-S波的急速增长在发卡涡演化中所处的阶段进行了分析.研究发现,在发卡涡头部形成阶段,流场中典型的未增长起来的波一直保持着缓慢的增长趋势;当发卡涡头部产生分离时,这些波的实际增长率开始爆发式增加,并在短时间内呈数量级增长,急速增长的过程一直延续到发卡涡头部混乱之后.(本文来源于《天津大学学报》期刊2010年02期)

刘建华[10](2009)在《人造发卡涡对湍流边界层相干结构的影响》一文中研究指出本文工作的主要目的是,通过向湍流边界层中引入单一人造发卡涡,对在湍流边界层中对数律区的大尺度低速条纹结构(>20δ)的产生机理进行探讨。在层流边界中,流动显示和单丝热线探针测量的结果表明:4.8Hz、最大速度约1.1ms~(-1)(Rjet≈55%)的垂直于壁面的周期性射流,在自由来流约为2.0ms~(-1)、边界层厚度约为12mm的层流边界层中,形成单一发卡涡。在射流出口下游10mm处及其下游,相位平均的流向脉动速度和发卡涡标示函数在叁维空间(运用Taylor冻结假设)中的分布表明,低速区形成于人造发卡涡的上游、内部区域,高速区形成于人造发卡涡的外侧。通过整合在流向六个横截面处的相位平均的流向脉动速度信号和发卡涡标示函数,得到在一个扰动周期时间内(209ms),人造发卡涡在层流边界层中随时间的发展、演化过程,且与流动显示结果相吻合。同时,在水平截面内,流向瞬时脉动速度呈现类似Hutchins等2007年在湍流边界层对数律区发现的大尺度条纹结构(>20δ)。向来流约为2.0ms~(-1)、边界层厚度约为50mm的湍流边界层中,引入4.8Hz、最大速度约3.45ms~(-1)(Rjet≈172%)的垂直于壁面的周期性射流,同时,单丝热线探针在射流出口下游40mm处的(流向-展向)横截面内,对射流扰动的湍流边界层进行测量。相位平均的流向脉动速度与基于流向速度分量的发卡涡标示函数,呈现发卡形涡结构,而且在对数律区发现与Hutchins等2007年在湍流边界层对数律区发现的大尺度条纹结构相似的大尺度低速条纹结构。与较弱垂直于壁面的周期性射流(Rjet≈55%)在湍流边界层对数律区形成的低速条纹相比较,得知尾流区占主导地位的负展向涡是形成对数律区大尺度条纹结构的根本原因。由流向平均速度的二阶导数与(层流和湍流)边界层中条纹结构的对应关系,得知足够强的边界层剪切,对在边界层中产生条纹结构,是必要的。通过对比两个不同雷诺数的湍流边界平均速度的二阶导数,解释了对数律区的大尺度低速条纹结构在高雷诺数的湍流边界层中较强,而易于发现的原因。(本文来源于《天津大学》期刊2009-05-01)

发卡涡论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

通过直接数值模拟(Direct Numerical Simulation,DNS)求解叁维窄方腔湍流Rayleigh-Bénard(RB)热对流流场,讨论尺度比为1/4的叁维窄方腔中的流动.叁维方腔流场的流线图和速度场与二维流场一致,都反映出大尺度环流和角涡的软湍流流动特征.进一步观察叁维流线图发现,在近底板附近流线的走向并不是沿着大尺度环流的方向.转换叁维流线图的观察角度,可明显看到近底板附近流线是螺旋状的,并与角涡相连.分析整个流场的涡旋特征发现,在窄方腔热对流中沿底板棱边区域产生涡对与角涡连接形成叁维发卡涡流动的结构.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

发卡涡论文参考文献

[1].李健,董刚,张辉,陈正寿,张建雷.由近壁条带失稳诱导的发卡涡包的形成机制[J].船舶力学.2019

[2].包芸,张义招,徐炜.窄方腔软湍流Rayleigh-Bénard热对流中角涡的叁维发卡涡结构[J].计算机辅助工程.2016

[3].刘璐璐,翟树成,张国平,张军.平板湍流边界层流向—法向平面发卡涡的PIV实验研究[J].船舶力学.2016

[4].刘璐璐,张军,翟树成,张国平.湍流边界层流向-展向平面中发卡涡的涡迹特征[J].水动力学研究与进展A辑.2015

[5].成璐,姜楠.壁面湍流发卡涡包空间模态的TRPIV实验研究[J].实验力学.2015

[6].李宁,冉启全,李建芳,董家辛,曾齐红.平板边界层转捩中发卡涡演化与流动稳定性的关系[J].水动力学研究与进展A辑.2013

[7].王银山,许春晓,黄伟希,崔桂香.一种由条带失稳产生发卡涡的机制[C].第七届全国流体力学学术会议论文摘要集.2012

[8].唐湛棋,姜楠.圆柱尾迹影响旁路转捩末期发卡涡涡包的研究[J].力学学报.2011

[9].王新军,罗纪生.槽道流转捩中发卡涡演化与波增长的关系[J].天津大学学报.2010

[10].刘建华.人造发卡涡对湍流边界层相干结构的影响[D].天津大学.2009

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