剪切来流中圆盘近尾迹的数值研究

作者:钱万益; 杨渐志; 顾海林; 姚梦云; 赵普; 刘明侯
来源:中国科学技术大学学报, 2016, 46(10): 853-859.

摘要

采用直接数值模拟(DNS)方法对低雷诺数时剪切来流中圆盘近尾迹进行了数值研究,重点研究剪切率对尾迹结构的影响.选取的雷诺数是140,160和300,无量纲进口来流剪切率范围是0≤k<0.1.当Re=140和160时,尾迹均变为非稳态面对称结构,表明剪切来流中非稳态面对称模态出现的临界雷诺数减小.剪切来流中发夹涡头部在来流速度较高侧明显偏大,且当Re=160时对称面位置随剪切率的增加而逐渐趋于xoy面.当Re=300时,剪切来流中圆盘尾迹结构没有明显变化,仍呈弱紊乱状态.研究还发现,相较于均匀来流,在k值较低(k<0.1)的剪切来流中无量纲涡旋脱落频率基本不变.