壁湍流相干结构和减阻控制机理研究

剪切湍流中相干结构的发现是上世纪湍流研究的重大进展之一,这些大尺度的相干运动在湍流的动力学过程中起重要作用,也为湍流的控制指出了新的方向.壁湍流高摩擦阻力的产生与近壁区流动结构密切相关,基于近壁区湍流动力学过程的减阻控制方案可以有效降低湍流的摩擦阻力,但是随着雷诺数的升高,这些控制方案的有效性逐渐降     

用直接模拟数据检验RANS二阶矩燃烧模型

用谱方法对三维槽道不可压湍流反应流动进行了直接模拟(DNS),并对关联量精确输运方程中各项的贡献进行统计,发现产生项和耗散项起重要作用.进一步用DNS数据库对BANS二阶矩(SOM)湍流燃烧模型进行检验,发现扩散项和产生项的模拟值在大部分区域都和精确统计值接近,但在近壁区需要修正;耗散项的模拟有待改进.     

庆祝中国力学学会成立50周年大会暨中国力学学会学术大会'2007会议简介

1 会议概况 值此中国力学学会50华诞之际,为回顾中国力学的光荣历程、展现我国力学的优秀成果、弘扬中国力学的优秀传统、展望新世纪力学学科的发展趋向,中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会'2007(Chinese Conference of Theoretical and Applied Mechanics-2007,CCTAM'2007)于2007年8月20～22日在北京召开.大会由中国力学学会主办,39个单位协办.     

中国力学学会学术大会' 2009会议介绍

1 会议概况 2009年8月24～26日,中国力学学会学术大会'2009在河南郑州召开.本次大会是由中国力学学会和郑州大学主办,郑州大学承办,51家高校和科研院所协办的一次学术盛会.来自全国高等院校、科研院所的1800余名专家学者欢聚一堂,其中包括16位科学院和工程院院士,20余位大学校长和副校长,共同交流探讨近两年我国力学各分支学科的新进展.     

Direct numerical simulation of flow in channel with time-dependent wall geometry

A numerical scheme is developed to extend the scope of the spectral method without solving the covariant and contravariant forms of the Navier-Stokes equations in the curvilinear coordinates. The primitive variables are represented by the Fourier series and the Chebyshev polynomials in the computational space. The time advancement is accomplished by a high-order time-splitting method, and a corresponding high-order pressure condition at the wall is introduced to reduce the splitting error. Compared with the previous pseudo-spectral scheme, in which the Navier-Stokes equations are solved in the covariant and contravariant forms, the present scheme reduces the computational cost and, at the same time, keeps the spectral accuracy. The scheme is tested in the simulations of the turbulent flow in a channel with a static streamwise wavy wall and the turbulent flow over a flexible wall undergoing the streamwise traveling wave motion. The turbulent flow over an oscillating dimple is studied with the present numerical scheme, and the periodic generation of the vortical structures is analyzed.     

不可压反应流动直接模拟和亚网格模型的检验

本文用谱方法对三维槽道不可压湍流反应流动进行了直接模拟,用直接模拟数据对大涡模拟亚网格质量流和燃烧模型进行了检验,结果发现,引入壁面阻尼修正的模型与精确值的符合比较好.     

壁面展向周期振动的槽道湍流减阻机理的研究

利用直接数值模拟研究了带有壁面展向周期振动的槽道湍流.壁面在展向的周期运动使湍流受到抑制,并使壁面摩擦阻力减小.通过对雷诺应力输运方程的分析研究了壁面展向周期振动的减阻机理,进一步揭示了压力变形项在湍流抑制中的关键作用.     

液浮转子微陀螺筒间流动阻力矩参数影响

建立简化计算模型,将一种具有空间指数收敛特性的谱元-Fourier法引入复杂的液浮转子微陀螺筒间流动的直接数值模拟。对于柱坐标系下不可压缩Navier-Stokes方程,在子午面的径向和轴向采用Galerkin谱元法,进行标准化的Gauss-Lobatto-Legendre节点展开,在周向采用Fourier级数展开法。设定基准算例,计算分析了高径比、旋转速度和黏性系数等参数对内筒侧面和内筒端面阻力矩的影响。结果表明,两种阻力矩都随这些参数的增大而增大,且对总阻力矩的贡献量级相当。     

走近湍流

简要回顾了20世纪湍流研究的进展,特别是近30多年湍流研究的新成就。对于湍流研究的若干热点问题提出了一些看法。     

槽道湍流减阻次优控制方案研究

本文利用槽道湍流的直接数值模拟,对基于壁面摩擦力信息的次优控制方案进行了研究。采用连续壁面吹吸控制和模拟的壁面智能凹坑控制作为作动方式,对不同的次优控制方案的减阻效果进行了分析和评价,优选得到了更为简单实用的减阻控制方案。