可压槽道湍流的直接数值模拟及标度律分析  

作　　者：李新亮[1] 马延文[1] 傅德薰[1] 

机构地区：[1]中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室,北京100080

出　　处：《中国科学（A辑）》2001年第2期153-164,共12页Science in China(Series A)

基　　金：国家自然科学基金!(批准号 :19972 0 70 );国家攀登以及国家重点基础研究专项经费!(批准号 :G19990 32 80 5 )

摘　　要：采用基于非等距网格的紧致差分方法对Mach数为 0 .8,Reynolds数为 330 0的可压缩槽道湍流进行了直接数值模拟 .建立了充分发展的可压缩槽道湍流数据库 .该流场的统计特征 (如等效平均速度分布 ,半局部尺度无量纲化的脉动均方根分布 )与他人的数值计算结果吻合较好 .在此DNS结果的基础上 ,作者对该流场进行了统计分析和机理研究 .得到了可压缩槽道湍流场的高阶统计矩 .同时分析了压缩性效应对近壁相干结构的影响机理 ,认为在可压壁湍流的近壁区 ,压力在压缩_膨胀上的做功部分吸收了脉动速度的动能 ,使得可压湍流的近壁速度条带结构更加平整 .还对可压缩槽道湍流进行了标度律分析 ,指出可压槽道湍流中心线附近较宽的区域内存在标度律及扩展的自相似性 .认为当Mach数不是很高时压缩性效应对标度指数影响不大 .通过数值计算得到可压缩槽道湍流的标度指数 .

关 键 词：可压槽道湍流 直接数值模拟 高阶统计矩 标度律 条带结构 标度指数 压缩性效性 

分 类 号：O357.5[理学—流体力学] O242.1[理学—力学]