【摘 要】
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本文对中等马赫数(M=0,0.8,2.0和3.0)的可压缩槽道湍流进行了三维直接数值模拟(DNS)计算,获得了可压缩条件下的瞬时流场.针对流向速度脉动U,通过两点速度脉动的时-空相关
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本文对中等马赫数(M=0,0.8,2.0和3.0)的可压缩槽道湍流进行了三维直接数值模拟(DNS)计算,获得了可压缩条件下的瞬时流场.针对流向速度脉动U,通过两点速度脉动的时-空相关分析,获得了U在不同马赫数情况下的对流速度vc,发现在可压缩和不可压情况下近壁区(y+＜10)的对流速度均为常数(vc/Uc～0.6.各种马赫数情况下的vc速度剖面具有较强的相似性.本文采用了速度涡量相关结构(velocity-vorticity correlation structure (VVCS))对DNS结果进行计算和分析.VVCS定义了在流场空间中固定位置上与速度脉动最强相关的涡量区域,能够反映流动区域内主导各空间点上速度脉动的统计涡量结构.基于VVCS的分析结果,提出了一组流向速度脉动U的对流速度vc的量化模型.在全槽道域和全部马赫数情况下,模型预测结果与DNS的实际对流速度均吻合.该结果为流向涡结构的对流过程主导近壁对流速度这一假设提供了有力证据,同时也证实了VVCS分析方法的可行性.
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