Nghiên cứu số về dòng chảy qua một hình trụ tròn ở ReD=3900
Tóm tắt
Dòng chảy qua một hình trụ tròn ở số Reynolds 3900 được nghiên cứu một cách số học bằng kỹ thuật mô phỏng xoáy lớn. Các phép tính được thực hiện bằng một phương pháp số học chính xác cao dựa trên B-spline và được so sánh với các mô phỏng phương pháp sai lệch hướng lên trước và phương pháp sai phân trung tâm trước đó cũng như với dữ liệu thực nghiệm có sẵn. Trong vùng gần phía sau, cả ba mô phỏng đều nhất quán với nhau. Xa hơn về phía hạ lưu, kết quả của các phép tính B-spline có sự nhất quán tốt hơn với thí nghiệm dây nóng của Ong và Wallace [Exp. Fluids 20, 441–453 (1996)] so với những kết quả thu được từ các mô phỏng bằng phương pháp sai phân. Đặc biệt, quang phổ công suất của các dao động vận tốc rất khớp với dữ liệu thực nghiệm. Ảnh hưởng của độ phân giải số lên sự chuyển tiếp lớp cắt được điều tra.
Từ khóa
#dòng chảy #hình trụ tròn #mô phỏng xoáy lớn #số Reynolds #B-spline #thực nghiệm dây nóngTài liệu tham khảo
1996, Vortex dynamics in the cylinder wake, Annu. Rev. Fluid Mech., 28, 477, 10.1146/annurev.fl.28.010196.002401
1996, Three-dimensional Floquet stability analysis of the wake of a circular cylinder, J. Fluid Mech., 322, 215, 10.1017/S0022112096002777
1996, The instability of the separated shear layer from a bluff body, Phys. Fluids, 8, 1347, 10.1063/1.868942
1997, The instability of the shear layer separating from a bluff body, J. Fluid Mech., 333, 375, 10.1017/S0022112096004326
1964, The transition to turbulence in the wake of a circular cylinder, J. Fluid Mech., 19, 290, 10.1017/S0022112064000726
1996, Near-wake structure of an oscillating cylinder: Effect of controlled shear-layer vortices, J. Fluid Mech., 322, 21, 10.1017/S0022112096002698
1994, An experimental investigation of the flow around a circular cylinder: Influence of aspect ratio, J. Fluid Mech., 258, 287, 10.1017/S0022112094003332
1996, Three-dimensional instabilities in the wake of a circular cylinder, Exp. Therm. Fluid Sci., 12, 190, 10.1016/0894-1777(95)00098-4
1992, Three-dimensional dynamics and transition to turbulence in the wake of bluff bodies, J. Fluid Mech., 238, 1, 10.1017/S0022112092001617
1995, Effect of three-dimensionality on the lift and drag of nominally two-dimensional cylinders, Phys. Fluids, 7, 1841, 10.1063/1.868500
1993, Direct numerical simulation of transition and turbulence in a spatially evolving boundary layer, J. Comput. Phys., 109, 169, 10.1006/jcph.1993.1210
1996, The velocity field of the turbulent very near wake of a circular cylinder, Exp. Fluids, 20, 441, 10.1007/BF00189383
1997, Suitability of upwind-biased finite-difference schemes for large-eddy simulation of turbulent flows, AIAA J., 35, 1415, 10.2514/2.253
1999, B-spline method and zonal grids for simulations of complex turbulent flows, J. Comput. Phys., 151, 757, 10.1006/jcph.1999.6217
Krause, 1982, A new numerical method for simulation of three-dimensional flow in a pipe, Proceedings of the International Conference on Numerical Methods in Fluid Dynamics, 8th Aachen, 335
1998, Two-dimensional mesh embedding for B-spline methods, J. Comput. Phys., 145, 471, 10.1006/jcph.1998.6053
1994, Quantitative measurements of three-dimensional structures in the wake of a circular cylinder, J. Fluid Mech., 270, 227
1933, Druck and Reibungswiderstand des zylinders bei Reynolds-aachen zahlen 5,000 bis 40,000, Z. Flugtech. Motorluft, 24, 193
1987, Turbulence statistics in fully developed channel flow at low Reynolds number, J. Fluid Mech., 177, 133, 10.1017/S0022112087000892
1990, On the space–time characteristics of wall-pressure fluctuations, Phys. Fluids A, 2, 1450, 10.1063/1.857593
1997, On the effect of numerical errors in large eddy simulations of turbulent flows, J. Comput. Phys., 131, 310, 10.1006/jcph.1996.5597
1966, The mechanics of the formation region of vortices behind bluff bodies, J. Fluid Mech., 25, 401, 10.1017/S0022112066001721
1996, Shear layer vortices and longitudinal vortices in the near wake of a circular cylinder, Exp. Therm. Fluid Sci., 12, 169, 10.1016/0894-1777(95)00087-9
1992, Aspect ratio and end plate effects on vortex shedding from a circular cylinder, J. Fluid Mech., 234, 191, 10.1017/S0022112092000752