Семинар по аэромеханике
10.10.07 в комн. 240 в 10 ч.
Н.В. НИКИТИН
(Институт механики МГУ)
1. Пространственная периодичность турбулентного течения вызванная условием на входе.
2. Скорость расхождения турбулентных траекторий: универсальная константа пристенной
турбулентности?
Аннотация.
1. Проведены расчеты пространственно-временной эволюции турбулентного течения в полубесконечной круглой трубе при Re = 5300.Нестационарное
распределение скорости на входе в трубу извлекается из вспомогательного расчета с условием
пространственной периодичности. Такой способ задания входного турбулентного потока часто применяется вычислителями.Показано, что при больших значениях времени пространственно развивающееся течение не зависит от начального условия.Оно имеет вид периодического течения
вспомогательного расчета с нарастающим (в пространстве, но не во времени) возмущением.
Хотя средняя по времени амплитуда возмущения растет экспоненциально с удалением от
входа, течение остается почти периодическим (с отклонением от периодичности менее 1%) на
расстоянии в 70 радиусов трубы. Полученный результат свидетельствует о том, что память
о входном условии в турбулентном течении распространяется на значительное расстояние
вниз по потоку. Это обстоятельство должно учитываться при планировании численных
экспериментов.
2. Определен пространственный коэффициен нарастания возмущения.Показано, что он устойчив к изменению алгоритмических параметров и не зависит от вида входного возмущения, а также от величины пространственного периода основного течения и,
следовательно, характеризует степень неустойчивости (непредсказуемости) турбулентного
течения в трубе.Проведены расчеты при других числах Рейнольдса и обнаружено,что произведение коэффициента нарастания возмущений на радиус трубы растет с увеличением Re.Однако,при нормировке на вязкий масштаб длины коэффициент нарастания возмущений оказывается постоянным и равным s = 0,002.
Расчеты повторены для течения в плоском канале, где для нескольких чисел Рейнольдса получено то же
постоянное значение коэффициента нарастания возмущений.Полученные результаты свидетельствуют о том, что расхождение индивидуальных траекторий в пристенных турбулентных течениях имеет пристенную
природу и характеризуется универсальной константой расходимости ѕ = 0,002.
Н.В. НИКИТИН
(Институт механики МГУ)
1. Пространственная периодичность турбулентного течения вызванная условием на входе.
2. Скорость расхождения турбулентных траекторий: универсальная константа пристенной
турбулентности?
Аннотация.
1. Проведены расчеты пространственно-временной эволюции турбулентного течения в полубесконечной круглой трубе при Re = 5300.Нестационарное
распределение скорости на входе в трубу извлекается из вспомогательного расчета с условием
пространственной периодичности. Такой способ задания входного турбулентного потока часто применяется вычислителями.Показано, что при больших значениях времени пространственно развивающееся течение не зависит от начального условия.Оно имеет вид периодического течения
вспомогательного расчета с нарастающим (в пространстве, но не во времени) возмущением.
Хотя средняя по времени амплитуда возмущения растет экспоненциально с удалением от
входа, течение остается почти периодическим (с отклонением от периодичности менее 1%) на
расстоянии в 70 радиусов трубы. Полученный результат свидетельствует о том, что память
о входном условии в турбулентном течении распространяется на значительное расстояние
вниз по потоку. Это обстоятельство должно учитываться при планировании численных
экспериментов.
2. Определен пространственный коэффициен нарастания возмущения.Показано, что он устойчив к изменению алгоритмических параметров и не зависит от вида входного возмущения, а также от величины пространственного периода основного течения и,
следовательно, характеризует степень неустойчивости (непредсказуемости) турбулентного
течения в трубе.Проведены расчеты при других числах Рейнольдса и обнаружено,что произведение коэффициента нарастания возмущений на радиус трубы растет с увеличением Re.Однако,при нормировке на вязкий масштаб длины коэффициент нарастания возмущений оказывается постоянным и равным s = 0,002.
Расчеты повторены для течения в плоском канале, где для нескольких чисел Рейнольдса получено то же
постоянное значение коэффициента нарастания возмущений.Полученные результаты свидетельствуют о том, что расхождение индивидуальных траекторий в пристенных турбулентных течениях имеет пристенную
природу и характеризуется универсальной константой расходимости ѕ = 0,002.
2007-10-04
регистрация
наука
экспериментальная база
инновации