均匀各向同性湍流中标量耗散的动力学特性  

作　　者：刘亚明[1] 柳朝晖[1] 贺铸[1] 郑楚光[1] 

机构地区：[1]华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,武汉430074

出　　处：《自然科学进展》2005年第6期726-732,共7页

基　　金：国家重点基础研究发展规划资助项目(批准号:G1999022207)

摘　　要：采用直接数值模拟方法,对具有平均标量梯度的被动标量场在稳定均匀各向同性湍流中耗散的动力学特性进行了研究(计算Reλ为25和48,Pr数从0.3-4.0).结果表明,标量耗散的形成主要是由于标量梯度同流场的应变张量压缩主轴耦合的结果,而涡量对标量梯度的形成只有较弱的影响,然而它可以产生与平均标量梯度方向相反的标量梯度,来抵消在大尺度上施加的平均标量梯度的影响,同时通过破坏标量梯度与应变张量之间的耦合来抑制大强度标量耗散的产生,借助于不变量理论发现,高强度的标量耗散主要产生在拓扑结构为、unstablenode/saddle/saddle流形区域,其对应的应变张量的特征值两个为正,一个为负;由于涡管的感生作用,也有少许中等强度的标量耗散位于流形为stablefocus/stretching的区域,

关 键 词：均匀各向同性湍流 动力学特性 耗散 数值模拟方法 应变张量 不变量理论 拓扑结构 node 梯度 标量场 平均 PR数 大尺度 特征值 等强度 耦合 流形 涡量 

分 类 号：O175.27[理学—数学] TK16[理学—基础数学]