由近壁条带失稳诱导的发卡涡包的形成机制

摘要

本文从近壁条带失稳的角度出发,采用直接数值模拟方法研究了不可压缩槽道湍流中发卡涡包的形成机制.研究表明,亚谐型弯曲模式低速条带的失稳可诱导出由多个严格对称和非对称的发卡涡组成的涡包结构.其中,严格对称的发卡涡由相邻低速条带间的碰撞导致,而非对称的发卡涡由低速条带的破碎导致.在条带的失稳过程中,高、低速流体之间的剪切是发卡涡形成的重要一环.该文结果不仅有助于深入认识壁湍流拟序结构演化的本质,而且对实际工程中壁湍流的应用和控制有一定的指导意义.