横流中湍流射流的数值研究

摘要

为探索横流中湍流射流的穿透性和流场基本特征,分别采用大涡模拟和标准k-ε湍流模型计算了射流速度比率为10的横流中圆管湍流射流,对射流速度为50m／s的雷诺数为16600。大涡模拟获得的射流中心轨迹与试验数据基本一致,同时捕捉到了射流上游的开尔芬-亥姆霍兹不稳定性引起的剪切层涡卷、始于近场并主宰远场的逆向旋转涡对和垂直上升尾涡。计算表明,逆向旋转涡对并非严格关于射流中心平面对称,而是随时间左右摆动,与试验结论一致。标准k-ε湍流模型得到的逆向旋转涡对严格关于射流中心平面对称,同时不能获得射流上游的剪切层涡卷和垂直上升尾涡。