撞击流滞止面稳定性的直接数值模拟研究

摘要

撞击流由于其在撞击区的高度湍动在工业过程中有着广泛的应用,由于撞击流是滞止湍流的一种,撞击面的稳定性对于流场的湍流特性有着非常重要的影响。本文使用基于高阶有限差分的方法对低雷诺数的三维轴对称对撞流进行了直接数值模拟,再现了小喷嘴间距下的分岔点分岔现象,研究了中等喷嘴间距下不同进口扰动对于撞击面稳定性的影响,结果表明,两喷嘴进口速度差对于撞击面行为起到了决定性作用,对于单频率的正弦进口速度扰动,Re=165时撞击面会与扰动保持同频率振荡,且振荡幅值随着扰动频率增加而减小,Re=2000时撞击面在高频扰动激励下会产生低频的准周期振荡。而Re=5000时无进口扰动也可以导致撞击面的移动。