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湍流计算的多尺度模型与尺度间相互作用规律
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文摘
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湍流计算的多尺度模型把物理（空间）尺度分为大小尺度，大小尺度（LSS）运动微分积分方程组通过湍流应力项相耦合。利用该方程组计算了不可压槽道和平面混合层流动的三维时间演化，同时算出平均流速、最大和平均脉动速度。平均速度和平均脉动速度与NS计算结果一致，NS计算未能算出最大脉动速度。混合层最大脉动速度突增现象与流动转捩猝发现象相对应。LSS方程计算中，小尺度l_(2f)与大小涡分割尺度l_c之比约为1/2～1/4时，数值解很好收敛；l_(2f)/l_c = 1/5未能获得收敛解。解析分析证实：涡尺度介于l_c/3和l_c之间的小涡（称作近程小涡）及介于l_c/2和l_c之间的小涡（定义为共振小涡）分别提供了所有的小涡对大涡作用应力的90%和75%，给出近程小涡和共振小涡作用应力的微分表达式；获得微分形式的大小尺度封闭方程组及大尺度运动封闭方程组。对单向剪切湍流，共振作用应力公式简化为Prandtl混合长理论应力公式。给出初步数值计算结果及湍流多尺度模型基本方程组的一般形式。 |
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来源
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自然科学进展
,2003,13(11):1147-1153 【核心库】
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关键词
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湍流
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湍流多尺度模型
;
湍流近程相互作用
;
湍流共振相互作用
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地址
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中国科学院力学研究所, 高温气体动力学重点实验室, 北京, 100080
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语种
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中文 |
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文献类型
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研究性论文 |
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ISSN
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1002-008X |
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学科
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力学 |
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基金
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国家自然科学基金
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文献收藏号
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CSCD:1242679
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参考文献 共
10
共1页
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