自由来流角度影响下壁面湍流脉动压力波数—频率谱的大涡模拟计算分析研究

• 作者: 吴宝山 张晓龙 张楠
• 来源期刊: 船舶力学
• 学科: 物理学
• 关键词: 湍流脉动压力 波数—频率谱 自由来流角度影响 大涡模拟
• 年，卷（期）: 2017,（11）
• 所属期刊栏目: 流体力学
• 页码范围: 1323-1335
• 页数: 13页
• 分类号: O35
• 字数: 6590字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1007-7294.2017.11.002

摘要

壁面湍流脉动压力是重要的流噪声声源,对壁面湍流脉动压力及其波数—频率谱进行数值计算是流声耦合领域的重要课题.文章在已有工作的基础上,采用大涡模拟方法(LES)结合动态亚格子涡模型(DSL)与千万量级的精细网格,对不同自由来流角度影响下壁面湍流脉动压力及其波数—频率谱进行了数值计算与分析.首先,介绍了大涡模拟基本方法,包括:大涡模拟的物理内涵、基本方程以及所采用亚格子涡模型的表达式.其次,介绍了湍流脉动压力波数—频率谱及其计算与分析方法.再次,对不同自由来流角度情况下的湍流脉动压力及其波数—频率谱进行了计算,并将计算结果进行了比较分析,深入讨论了自由来流角度对湍流脉动压力及其波数—频率谱的影响.结果表明,在自由来流角度影响下,湍流脉动压力及其波数—频率谱主要参数(包括波数—频率谱的谱级峰值、迁移脊在波数—频率域内的分布范围、迁移速度和无量纲迁移速度等)均发生了明显变化,说明自由来流角度对湍流脉动压力波数—频率谱有显著影响,且边界层内湍流脉动压力的能量主要沿流向分布.因此,为了更加准确可靠地研究边界层内湍流脉动压力的主要统计特性及其波数—频率谱,传感器阵列或监测点阵列布置方向应与当地流向(局部剪应力线或摩擦力线)一致.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	吴宝山	中国船舶科学研究中心水动力学重点实验室	25	273	10.0	16.0
2	张楠	中国船舶科学研究中心水动力学重点实验室	43	661	15.0	25.0
3	张晓龙	中国船舶科学研究中心水动力学重点实验室	3	17	2.0	3.0