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剪切湍流的数值模拟及可压缩效应

傅德薰  马延文  李新亮  王强  
【摘要】:针对湍流的直接数值模拟,在波数空间分析了数值解的行为特征。给出了差分格式精度、网格尺度与可能模拟的雷诺数之间的关系。在此基础上,利用三维可压缩N-S方程的线化扰动方程的数值解,分析了可压缩效应对流动失稳初始发展阶段的影响;利用所得到的可压时间发展平面混合流和可压槽道湍流的直接模拟数据库,从湍动能方程出发,分析了可压缩效应对湍能的输运和耗散特征的影响。指出,可压缩效应所产生的膨胀-耗散项与总耗散量相比是个小量;而扰动压力梯度对局部湍动能的平衡和输运特征有较大影响,但对湍动能的生成和耗散影响不大;压力-膨胀项的变化导致流场中噪声的产生。

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