二维时间发展混合层噪声的直接数值模拟
本文选题:直接数值模拟 + 时间发展混合层 ; 参考:《西安交通大学学报》2017年01期
【摘要】:为了考查不同波长的初始扰动对二维时间发展混合层流动与噪声的影响,采用直接数值模拟的方法进行了研究。采用多尺度展开技术从耦合双分布函数玻尔兹曼方程中恢复出质量、动量和能量守恒方程;融合特征边界条件与玻尔兹曼方程来满足边界的无反射特征;运用高精度的时空离散格式求解玻尔兹曼方程并直接模拟了5种不同工况下的时间发展混合层。结果表明:高频扰动主要控制混合层中旋涡的对并和缠绕,低频扰动主要控制旋涡的迁移和旋转;涡对的演化过程类似于一个旋转的四极子源模型;扰动能以平面波的形式向远场辐射并且以当地声速传播。该结果可为混合层湍流机理研究提供参考。
[Abstract]:In order to investigate the effect of the initial disturbance of different wavelengths on the flow and noise in the two-dimensional time-developing mixed layer, the direct numerical simulation method is used to study the effects of the initial disturbance on the flow and noise of the mixed layer. The mass, momentum and energy conservation equations are recovered from the Boltzmann equation of the coupled double distribution function by using the multi-scale expansion technique, and the characteristic boundary conditions and Boltzmann equation are fused to satisfy the non-reflection characteristic of the boundary. The Boltzmann equation is solved by using the time-space discrete scheme with high accuracy and the mixed layer of time development under five different working conditions is directly simulated. The results show that the high frequency disturbance mainly controls the alignment and winding of the vortex in the mixing layer, the low frequency disturbance mainly controls the migration and rotation of the vortex, and the evolution process of the vortex pair is similar to that of a rotating quadrupole source model. The disturbance can radiate to the far field in the form of plane waves and propagate at the local sound speed. The results can be used as a reference for the study of turbulent mechanism in mixed layer.
【作者单位】: 西安交通大学叶轮机械研究所;
【分类号】:O357.5
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 罗纪生,肖左利;混合层强化混合的数值研究[J];力学学报;2002年02期
2 林建忠,游振江,石兴;混合层中柱状粒子运动的研究[J];工程热物理学报;2003年06期
3 游振江,林建忠,石兴;混合层中柱状粒子取向分布函数的研究[J];力学季刊;2003年01期
4 曾智华;大气混合层高度的模式计算和分析[J];高原气象;2004年03期
5 杨武兵;庄逢甘;沈清;;可压缩混合层流动近十年研究进展[J];力学进展;2008年01期
6 杨兴华;何清;刘涛;白林敏;;乌鲁木齐市冬季混合层厚度及对大气污染影响的个例分析[J];沙漠与绿洲气象;2010年04期
7 姜景忠;相似理论在海洋上混合层深度预报中的应用[J];海洋预报;1986年01期
8 吴辉碇,董彩云;大气混合层的数值研究[J];气象学报;1986年01期
9 赵鸣,苗曼倩,金皓,邱欣;一种估计混合层高度的客观方法[J];气象科学;1987年04期
10 吴辉碇,申绍华;洋面上大气混合层模式[J];海洋学报(中文版);1988年04期
相关会议论文 前10条
1 杨武兵;王强;沈清;庄逢甘;;混合层群并作用的唯像分析与数值模拟:时间发展混合层[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年
2 胡春梅;;近5年重庆市大气混合层高度统计特征分析[A];中国气象学会2006年年会“大气成分与气候、环境变化”分会场论文集[C];2006年
3 张东明;;不可压混合层中一种增强混合的新方法[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
4 李启兵;符松;;高速混合层中化学反应影响的初步研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
5 甘才俊;何枫;杨京龙;熊红亮;王金勇;李p,
本文编号:1912853
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/lxlw/1912853.html