二维自由剪切层流动特性的数值模拟

摘要

该文采用离散涡方法，数值模拟了二维自由剪切层流动中大尺度涡结构的发展演变过程及在不同流向位置各种无量纲湍流统计平均量沿横向的变化规律。计算结果表明：在剪切层流场中，邻近大尺度涡结构之间持续不断的合并是混合层厚度增长的主要因素，大尺度涡结构之间的合并有三种形式：剪切层流动具有自相似性。该文采用扩散速度法处理粘性作用项，与通常采用的随机涡方法和核膨胀法相比，计算结果与实验更吻合，同时更准确地反映了剪切层流动的自相似性。计算结果还表明采用二维离散涡方法预报的横向脉动速度均方根V’太于实验值是由二维离散涡方法忽略了真实流动的三维特性引起的。