本文選題：直接數(shù)值模擬 + 時間發(fā)展混合層��； 參考：《西安交通大學(xué)學(xué)報》2017年01期

【摘要】：為了考查不同波長的初始擾動對二維時間發(fā)展混合層流動與噪聲的影響,采用直接數(shù)值模擬的方法進(jìn)行了研究。采用多尺度展開技術(shù)從耦合雙分布函數(shù)玻爾茲曼方程中恢復(fù)出質(zhì)量、動量和能量守恒方程;融合特征邊界條件與玻爾茲曼方程來滿足邊界的無反射特征;運(yùn)用高精度的時空離散格式求解玻爾茲曼方程并直接模擬了5種不同工況下的時間發(fā)展混合層。結(jié)果表明:高頻擾動主要控制混合層中旋渦的對并和纏繞,低頻擾動主要控制旋渦的遷移和旋轉(zhuǎn);渦對的演化過程類似于一個旋轉(zhuǎn)的四極子源模型;擾動能以平面波的形式向遠(yuǎn)場輻射并且以當(dāng)?shù)芈曀賯鞑�。該結(jié)果可為混合層湍流機(jī)理研究提供參考。
[Abstract]:In order to investigate the effect of the initial disturbance of different wavelengths on the flow and noise in the two-dimensional time-developing mixed layer, the direct numerical simulation method is used to study the effects of the initial disturbance on the flow and noise of the mixed layer. The mass, momentum and energy conservation equations are recovered from the Boltzmann equation of the coupled double distribution function by using the multi-scale expansion technique, and the characteristic boundary conditions and Boltzmann equation are fused to satisfy the non-reflection characteristic of the boundary. The Boltzmann equation is solved by using the time-space discrete scheme with high accuracy and the mixed layer of time development under five different working conditions is directly simulated. The results show that the high frequency disturbance mainly controls the alignment and winding of the vortex in the mixing layer, the low frequency disturbance mainly controls the migration and rotation of the vortex, and the evolution process of the vortex pair is similar to that of a rotating quadrupole source model. The disturbance can radiate to the far field in the form of plane waves and propagate at the local sound speed. The results can be used as a reference for the study of turbulent mechanism in mixed layer.
【作者單位】： 西安交通大學(xué)葉輪機(jī)械研究所;
【分類號】：O357.5

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本文編號：1912853