混合层流动发展规律的数值模拟

采用扩散速度法处理粘性作用项的离散涡方法对混合层流动的发展规律及剪切率对混合层流动发展的影响进行数值模拟。计算结果表明混合层厚度沿流向线性增长 ,混合层流动中大尺度涡结构间的合并是混合层厚度增长的主要因素。混合层厚度及其增长率随剪切率的增加而增大。

考虑黏性及压缩效应的旋涡运动特性

采用扩散速度法处理黏性作用项的离散涡法,数值模拟了旋涡在黏性不可压流场中的运动;推导了可压缩流中的旋涡运动方程,对不可压缩流中的Biot-Savart方程进行了可压缩修正,进而用离散涡方法求解出非定常、不稳定、可压缩流场中的旋涡运动. 分析了胀量及黏性扩散作用对旋涡运动的影响,通过大量长时间行为的数值试验得出了一系列结果. 结果表明: 为了真实地反映旋涡在实际流体中的运动规律,必须考虑黏性及压缩性的影响.

混合层流动的数值模拟

对混合层流动进行了数值模拟。采用了离散涡方法。计算中采用扩散速度法处理粘性作用项。计算结果表明：与通常采用随机涡方法或核膨胀法处理粘性作用项相比，采用扩散速度法的计算结果与实验更吻合，同时更准确地反映了混合层流动的自相似性。在混合层流动中，邻近大尺度涡结构之间存在着连续不断的合并；采用二维离散涡方法预报的横向脉动速度均方根大于实验值是由二维离散涡方法忽略了真实流动的三维特性引起的。