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《方腔雙壁反向驅(qū)動流渦結(jié)構(gòu)演化的數(shù)值模擬》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第3O卷第2期力學(xué)季刊VoI．30No．22009年6月CHINESEQUARTERLYOFMECHANICSJune2009方腔雙壁反向驅(qū)動流渦結(jié)構(gòu)演化的數(shù)值模擬何士華，張立翔，徐天茂(1．昆明理工大學(xué)水力工程系，昆明650051；2．昆明理工大學(xué)工程力學(xué)系，昆明650051)摘要：采用微分求積法計(jì)算分析了不同雷諾數(shù)的二維方腔驅(qū)動流渦結(jié)構(gòu)特性。數(shù)值模擬著重研究了雷諾數(shù)從0．Ol到1000變化對方腔雙壁反向驅(qū)動流渦結(jié)構(gòu)演化的影響，給出了渦演化過程的流型圖和分叉圖。結(jié)果表明，當(dāng)雷諾數(shù)接近0時(shí)，腔內(nèi)流動呈現(xiàn)對稱的渦結(jié)構(gòu)流型；隨
2、著雷諾數(shù)增加，子渦的大小和中心位置發(fā)生變化，鞍點(diǎn)始終位于方腔的中心，腔內(nèi)流動形成非對稱的斜扭流型；當(dāng)雷諾數(shù)增大到某一臨界值后，單一大渦占住整個(gè)方腔，大渦的形狀變得更圓；如果雷諾數(shù)繼續(xù)增加，方腔左上角和右下角同時(shí)出現(xiàn)二級渦，大渦中心始終位于方腔中心不變。關(guān)鍵詞：方腔驅(qū)動流；Navier—Stokes方程；渦結(jié)構(gòu)；微分求積法中圖分類號：TB126文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：0254—0053(2009)02—176．7NumericalSimulationofVortexStructureEvolutioninaSquareCav
3、itywithTwoOppositeMovingWallsHEShi．hua，ZHANGLi—xiang，XUTian—mao(1．DepartmentofHydraulicEngineering，KunmingUniversityofScience＆Technology，Kunming650051，China；2．DepartmentofEngineeringMechanics，KunmingUniversityofScience＆Technology，Kunming650051，China)Abstract：Thevo
4、rtexstructureoftwodimensionalsquarecavitydrivenflowatdifferentReynoldsnumberwascalculatedbyusingdifferentialquadraturemethod．ThenumericalsimulationfocusesoninvestigatingtheeffectsofReynoldsnumberrangingfrom0．01to1000onvortexstructureevolutionoftheflowinasquarecavi
5、tywithtwooppositemovingwalls．Theflowpatternsandbifurcationdiagramsweredeter-mined．Thenumericalresultsshowthattheflowinthecavitytakesontheflowpatternofsymmetricvor—texstructurewhenReynoldsnumberapproaches0．WithReynoldsnumberincreasing，thesizesandcen—terpositionsoft
6、hesub—eddiesappeartobeaffected，whereasthesaddlepointisstilllocatedatthecavitycentre，resultinginanasymmetricskewedflowpatterninthecavity．Itobservesthatonelargevortexoccupiestheentirecavity；theshapeofthelargevortexbecomesmorecircularafteracriticalvalueofReynoldsnumb
7、eriSexceeded．IfReynoldsnumberisincreasedfurther，twosecondaryeddiesemergesim-ultaneouslyontheupperleftcornerandthelowerrightcorner．Thecentreofthelargevortexisinvaria-blylocatedatthecavitycentre．Keywords：cavitydrivenflow；Navier．Stokesequation；vortexstructure；differe
8、ntialquadraturemethod方腔驅(qū)動流包含許多復(fù)雜的流動現(xiàn)象，諸如不同類型和不同尺度的渦結(jié)構(gòu)、暫態(tài)和湍流現(xiàn)象、各種不穩(wěn)定性等，這些重要的流動現(xiàn)象與很多工程應(yīng)用密切相關(guān)。同時(shí)，方腔驅(qū)動流因其幾何形狀相對簡單而被廣泛用于驗(yàn)證和比較粘性不可壓縮流動不同算法的有效性。收稿日期：2008—09-18
