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摘要
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表格目录
第一章 绪论
1．1 研究背景和现状
1．1．1 涡环与平板相互作用
1．1．2 涡环与鼓包相互作用
1．1．3 涡环与圆柱相互作用
1．2 大涡模拟方法
1．3 本文的结构安排和主要工作
第二章 控制方程和数值方法
2．1 引言
2．2 控制方程和动力学亚格子模型
2．2．1 大涡模拟控制方程
2．2．2 动力学SGS模型
2．3 空间离散格式
2．4 时间推进格式
第三章 涡环与平板相互作用的大涡模拟
3．1 引言
3．2 物理模型和计算参数
3．2．1 物理模型
3．2．2 计算参数
3．3 计算验证
3．4 涡环与平板正碰的计算结果
3．4．1 涡结构的演化
3．4．2 环状涡和发卡涡的形成
3．4．3 主涡和二次涡的运动轨迹和环量
3．4．4 涡结构的不稳定性
3．4．5 主涡环的轴流
3．4．6 流场的湍流特性
3．5 涡环与平板斜碰的计算结果
3．5．1 涡结构的演化
3．5．2 涡量场在y=0平面的演化
3．5．3 主涡环轨迹及流场的动能和拟涡能
3．5．4 壁面压力分布
3．6 本章小结
第四章 涡环与鼓包相互作用的大涡模拟
4．1 引言
4．2 物理模型和计算参数
4．2．1 物理模型
4．2．2 计算参数
4．3 涡环与鼓包正碰的计算结果
4．3．1 涡结构的演化
4．3．2 涡量场在y=0平面的演化
4．3．3 主涡环和二次涡环的运动轨迹
4．3．4 涡结构的拉伸和Lamb矢量散度
4．3．5 流场的动能和拟涡能以及主涡环强度随时间的演化
4．3．6 鼓包表面压力和壁面涡通量
4．3．7 涡结构的不稳定性
4．3．8 流场的湍流分析
4．4 涡环与鼓包斜碰的计算结果
4．4．1 涡结构的演化
4．4．2 涡量场在x=0平面的演化
4．4．3 涡结构的拉伸和Lamb矢量散度
4．4．4 主涡环轨迹及流场的动能和拟涡能
4．4．5 鼓包表面压力和壁面涡通量
4．5 本章小结
第五章 涡环与圆柱相互作用的大涡模拟
5．1 引言
5．2 计算模型和参数
5．3 计算验证
5．4 计算结果与讨论
5．4．1 三维涡结构的演化
5．4．2 发卡涡的形成
5．4．3 流场的动能和拟涡能
5．4．4 涡量场和涡结构中心位置在y=0平面上的演化
5．4．5 涡量场和涡结构中心位置在x=0平面上的演化
5．4．6 圆柱的受力分析
5．4．7 环状涡对主涡环的影响
5．5 本章小结
第六章 工作总结和展望
6．1 工作总结
6．2 主要创新点
6．3 研究展望
附录A 一般曲线坐标系下N-S方程的形式
A．1 直角坐标系下的N-S方程
A．2 直角坐标系与一般坐标系的变换
A．2．1 坐标变换因子的推导
A．2．2 由坐标变换因子进行N-S方程坐标变换
A．3 一般坐标系下的N-S方程
附录B 变量转换矩阵
参考文献
攻读博士学位期间的研究成果
致谢
