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题名法向磁场作用下槽道流内的精确相干态
被引量：1
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作者
董帅
史晓梦
王乐冰
李森
李顺治
吴正人
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机构
华北电力大学能源动力与机械工程学院
华北电力大学河北省低碳高效发电技术重点实验室
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出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期1618-1626,共9页
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基金
国家自然科学基金(12172129)
中央高校基本科研业务费专项资金(2021MS081)资助项目。
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文摘
层流-湍流转捩过程一直以来都是流体力学的研究热点,精确相干态对于预测转捩路径和理解湍流自维持动力循环过程具有重要的意义.为了研究法向磁场对槽道流转捩过程的影响,文章利用直接数值模拟方法结合二分法,在槽道泊肃叶流中寻找不同雷诺数和哈特曼数组合下的精确相干态-周期轨道解,并对施加磁场前后精确相干态的结构与形态进行了对比分析.结果发现,在本文考虑的参数组合下,精确相干结构在施加磁场前后并无明显变化,均由位于通道中心的流向条带及其两侧的流向漩涡构成.随雷诺数的增大,精确相干态的轨道周期变长,而扰动能振幅则减小.当磁场强度增大时,流场内各方向上的扰动能呈周期性振荡变化,且流场内的相干结构向两侧的壁面迁移,扰动速度振幅增大.无磁场作用时,精确相干态的扰动能正比于Re^(-2.36),且不同Re数下的均方根扰动速度分布具有相似性.施加法向磁场后,上述标度律不变,均方根速度分布不再具有相似性,精确相干态的扰动能随磁场强度增加而增大,表明磁场对扰动具有一定的抑制作用,从而使流场保持相对的稳定.
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关键词
精确相干态
法向磁场
槽道流
二分法
转捩
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Keywords
exact coherent states
normal magnetic field
channel flow
bisection method
transition
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分类号
O351.2
[理学—流体力学]
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题名不可压壁湍流中基本相干结构
被引量：6
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作者
杨强
袁先旭
陈坚强
涂国华
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机构
中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室
中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
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出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2020年第1期83-99,共17页
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基金
国家重点研发计划项目(2016YFA0401200)
国家自然科学基金(11802322)
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文摘
条带和流向涡作为壁湍流中的两类基本相干结构,对于理解壁湍流的生成演化具有重要意义。本文首先回顾了充分发展不可压壁湍流中,这两类基本相干结构从近壁区到远壁区、从低雷诺数到高雷诺数的发现、发展历程,并着重点论述其自相似和自维持的两个核心特征。然后,进一步讨论基于湍流自维持过程发现的一系列精确相干态,从N-S方程不变解的角度精确地描述了条带和流向涡构成的自维持单元。精确相干态同时具有自维持和自相似特征,且维度更低,构成了充分发展壁湍流的骨架,为采用动力系统理论研究壁湍流奠定了基础。近些年,精确相干态在解释亚临界转捩方面也获得了较大成功,为转捩的研究提供了新的视角,有望从动力系统角度关联湍流与转捩两个经典问题。
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关键词
不可压缩流动
壁湍流
相干结构
精确相干态
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Keywords
incompressible flow
wall-bounded turbulence
coherent structures
exact coherent states
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分类号
V211.3
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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