Трехмерные когерентные структуры в закрученной струе с распадом вихря
В работе экспериментально исследована когерентная структура пульсаций скорости закрученной струи с распадом вихревого ядра. В результате измерений ансамбля трехмерных полей мгновенной скорости методом tomographic particle image velocimetry (tomographic PIV) и анализа методом proper orthogonal decomposition (POD) обнаружена интенсивная когерентная составляющая, соответствующая структуре струи из вихревого ядра и двух вторичных спиральных вихрей. Установлено, что динамика когерентной структуры соответствует её вращению вокруг оси струи в направлении закрутки потока и может быть описана уравнением бегущей волны: Re[A(y, r)⋅ei(mθ + ky − ωt)] с номером спиральной моды m = +1 для положительно определенных k и ω.
Авторы
Тэги
Тематические рубрики
Предметные рубрики
В этом же номере:
Резюме по документу**
С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
3Томский политехнический университет
E-mail: vmd@itp.nsc.ru
В работе экспериментально исследована когерентная структура пульсаций скорости закрученной струи
с распадом вихревого ядра. <...> В результате измерений ансамбля трехмерных полей мгновенной скорости методом
tomographic particle image velocimetry (tomographic PIV) и анализа методом proper orthogonal decomposition
(POD) обнаружена интенсивная когерентная составляющая, соответствующая структуре струи из вихревого
ядра и двух вторичных спиральных вихрей. <...> Установлено, что динамика когерентной структуры соответствует
её вращению вокруг оси струи в направлении закрутки потока и может быть описана уравнением бегущей
волны: Re[A(y, r)ei(mθ + ky ωt)] с номером спиральной моды m = +1 для положительно определенных k и ω. <...> Ключевые слова: закрученная струя, распад вихревого ядра, когерентная мода, tomographic PIV, POD. <...> Основываясь на одновременных измерениях давления и скорости,
авторы работы [1] сформулировали концепцию тройной когерентной структуры в сильно
закрученной струе с распадом вихревого ядра на спиралевидное прецессирующее вихревое
ядро (ПВЯ) и два вторичных спиральных вихря. <...> С развитием метода PIV стали возможны
измерения полей мгновенной скорости, которые подтвердили сосуществование вторичных
когерентных структур одновременно с ПВЯ [2]. <...> Для выделения когерентной составляющей пульсаций скорости (тройной декомпозиции) был использован метод POD [5], в котором ансамбль полей скорости раскладывается по базису ортонормированных пространственных функций ϕn с коэффициентами .i an ux = φ x где(), i * () N inn n a =0 φ x φ x( ) Ω = ij ij . <...> обозначено осреднение по пространству, ансамблем полей скорости, то есть: i max (i = 0, …, N), где Для потоков с постоянной плотностью значения ij i это ( i (1) символ Кронекера. <...> Нулевая POD мода ϕ0 соответствует полю средней скорости U. <...> 2) как для двумерных, так и для трехмерных данных преобладают две наиболее энергоемкие моды, содержащие 17 <...>
** - вычисляется автоматически, возможны погрешности
Похожие документы: