高雷诺数湍流横侧射流的大涡模拟

摘要：

采用大涡模拟(LES)方法研究横向主流与壁面射流均为高雷诺数的壁面横侧射流(JI-CF),采用动态Smagorinsky涡粘模型对亚格子尺度进行封闭.数值模拟结果中,近场和远场的平均速度、均方根值均与实验结果符合很好.瞬时压力等值面在射流迎风侧与射流迹线成正交关系,表明JICF近场迎风涡是由于射流出口上游剪切层Kelvin Helmholtz不稳定性引起的.基于长度尺度RD,Broadwell和Breidenthal提出了射流迹线公式,通过拟合数值模拟结果得到公式中常数A=1.35,B=0.3.采用平均流线、平均场涡量与Q准则分析三维涡旋结构.横向主流遇到射流后发生夹带现象,在射流出口下游受涡旋结构的影响发生卷起;平均涡量等值面表明,反向旋转涡对(CVP)的涡旋方向与射流出口下游马蹄涡两个分支的涡旋方向相反;由于横向主流和射流雷诺数较高,Q准则表征的涡旋结构在射流出口下游一倍射流直径位置开始发生破碎.

关键词：湍流、横侧射流、大涡模拟、反向旋转涡对、马蹄涡

所属期刊栏目：37

分类号：TK472+6(内燃机)

资助基金：国家自然科学基金51176178;国家自然科学重点基金50936005

在线出版日期：2016-07-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：834-843