大涡模拟中亚格子尺度湍动能和亚格子尺度耗散的瞬时特性的研究

摘要

本文用大涡模拟方法研究了后台阶流动的湍流瞬时特性.大涡模拟预报了准确的流场,并在此基础上研究了亚格子湍动能和亚格子尺度湍耗散的瞬时特性.研究给出了湍流流动的瞬时大涡结构,瞬时压力场,瞬时粘性大小以及全场的瞬时亚格子湍动能和湍耗散的分布;对比了流场中的不同流动区域内瞬时速度、瞬时亚格子湍动能和亚格子耗散,分子耗散随时间发展的变化规律.研究表明,亚格子尺度动能和耗散在流动不同区域表现不同,回流区流动的初始阶段亚格子湍耗散大于亚格子湍动能,随着流动的发展,亚格子湍动能和湍耗散相一致.分离区或主流区亚格子耗散强度和湍动能强度都比回流区小,流动发展起来后,亚格子湍耗散和湍动能相一致.再发展区流动的湍耗散和湍动能比分离区或主流区以及回流区要大.分子耗散仍旧占很小的部分.分子耗散占流动耗散的很小部分.