Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Động lực học của dòng chảy jet xoáy
Tóm tắt
Các nghiên cứu thực nghiệm về cấu trúc trường gần của dòng chảy đồng trục được trình bày cho bốn cấu hình khác nhau: các jet đồng trục không xoay (trường hợp tham chiếu), dòng chảy bên ngoài chỉ xoay (OFRO), jet bên trong chỉ xoay (IJRO) và các jet đồng xoay (CRJ). Các nghiên cứu được thực hiện trong một đường hầm nước hình trụ, với việc xoay độc lập của hai dòng chảy đồng trục. Công nghệ chụp cắt lớp laser được sử dụng để ghi lại trường dòng chảy, và các bức ảnh được trình bày cho các cấu hình khác nhau. Các hồ sơ vận tốc trung bình theo thời gian thu được bằng phương pháp PIV, có và không có xoáy, cũng được trình bày. Động lực học của các jet xoáy trong khu vực ban đầu (tức là gần lối ra của các jet) được mô tả. Các biến đổi của tỷ lệ vận tốc hoành và vận tốc trục được xem xét tác động đến động lực học dòng chảy. Sự xuất hiện và phát triển của các không ổn định đầu tiên được trình bày và so sánh với một số kết quả lý thuyết, cũng như ảnh hưởng của sự xoay (bên trong hoặc bên ngoài) đến các cấu trúc chiếm ưu thế.
Từ khóa
#dòng chảy đồng trục #jet xoáy #động lực học #không ổn định #thử nghiệm thực nghiệmTài liệu tham khảo
Bernal LP, Roshko A (1986) Streamwise vortex structure in plane mixing layers. J Fluid Mech 170:799–525
Billant P, Chomaz JM, Huerre P (1998) Experimental study of vortex breakdown in swirling jets. J Fluid Mech 376:183–219
Boersma BJ, Brethouwer G, Nieuwstadt FT (1998) A numerical investigation on the effect of the inflow conditions on the self-similar region of a round jet. Phys Fluids 10:899–909
Bogey C (2000) Calcul directe du bruit aérodynamique et validation de modèles acoustiques hybrides. Dissertation, Université de Lyon, France
Brown GL, Roshko A (1974) On density effects and large structure in turbulent mixing layers. J Fluid Mech 64:775–816
Delbende I, Chomaz JM, Huerre P (1998) Absolute/convective instabilities in the Batchelor vortex: a numerical study of the linear impulse response. J Fluid Mech 355:229–254
Guohui H, Dejun S, Xieyuan Y, Binggang T (2001) Studies on stability and dynamics of a swirling jet. Acta Mech Sinica 17:237–244
Hussein JH, Capp SP, George WK (1994) Velocity measurements in a high-Reynolds-number, momentum-conserving, axisymmetric, turbulent jet. J Fluid Mech 258:31–75
Ivanic T (2002) Etude des instabilités générées par deux jets tournants coaxiaux. Dissertation, Université de Poitiers, France
Liepmann D, Gharib M (1992) The role of streamwise vorticity in the near-field entrainment of round jets. J Fluid Mech 245:643–668
Loiseleux T, Chomaz JM, Huerre P (1998) The effect of swirl on jets and wakes: linear instability of the vortex with axial flow. Phys Fluids 10:1120–1134
Panchapakesan NR, Lumley JL (1993) Turbulence measurements in axisymmetric jets of air and helium. 1. Air jet. J Fluid Mech 246:197–223
Panda J, McLaughlin DK (1994) Experiments on the instabilities of a swirling jet. Phys Fluids 6:263–276
Riberio MM, Whitelaw JH (1980) Coaxial jets with and without rotation. J Fluid Mech 96:769–795
Stott JAK, Denier JP (1995) The temporal stability of a developing jet: a model problem. J Austral Math Soc Ser B 37:235–252
Winant CD, Browand FK (1974) Vortex pairing: the mechanism of turbulent mixing layer growth at moderate Reynolds numbers. J Fluid Mech 63:237–255
Xu G, Antonia RA (2002) Effect of different initial conditions on a turbulent round free jet. Exp Fluids 33:77–683