可压衰减湍流中被动标量场的直接数值模拟及谱分析

• 作者: 傅德薰 李新亮 马延文
• 来源期刊: 中国科学G辑
• 学科: 物理学
• 关键词: 可压衰减湍流 被动标量 直接数值模拟 标度律
• 年，卷（期）: 2003,（4）
• 页码范围: 357-367
• 页数: 11页
• 分类号: O35
• 字数: 5427字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7275.2003.04.007

摘要

运用高精度迎风差分方法及8阶精度群速度控制型差分格式(GVC8)对初始Reynolds数为72, 初始湍流Mach数0.2～0.9的可压衰减湍流的流场及被动标量场进行了直接数值模拟,被动标量场的Schmidt数为2～10. 通过不同计算网格及不同方法的数值计算对本文结果进行了验证. 指出了可压衰减湍流中被动标量能谱存在的-1律, 压缩性效应使得高波数成分衰减加快. 对被动标量场进行了标度律分析, 发现可压湍流中被动标量场具有扩展自相似性, 而压缩性效应对被动标量标度指数的影响较小. 发现随着被动标量Schmidt数增加, 其标度指数的奇异性增强.