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大Pr数湍流热对流大尺度环流形态变化特性
文献摘要：
大尺度环流是湍流热对流的重要特征之一,为了研究大尺度环流形态的变化特征,本文在大Prandtl数(Pr)下,较大的Rayleigh数(Ra)范围内对热对流的流动形态进行研究.采用直接数值模拟(DNS)计算二维湍流热对流,对大Pr?=?10、20的热对流大尺度环流形态进行研究,Ra范围是1×108～1×1012,同时与Pr?=?4.3情况进行了对比分析.结果表明:大Pr数的热对流大尺度环流存在三种形态,方形、椭圆形和圆形,小Pr数只有椭圆形和圆形两种;方形的最大速度点在侧壁附近,椭圆形大尺度环流的最大速度点在椭圆与角涡的相剪切处,圆形的最大速度点随机出现在大尺度环流周长线上;方形到椭圆形的转变是一种渐变,存在过渡点,而椭圆形到圆形是突变;大尺度环流的长短轴之比,方形时在1.0～1.2之间,椭圆形时在1.2以上,而圆形时基本为1;大尺度环流形态变化影响Reynolds数(Re)的变化规律:补偿Re数变化规律显示,大尺度环流形态由方形渐变为椭圆形时,Re数出现小量下降,过渡点出现极小值,由椭圆形突变为圆形时,Re数出现间断式大幅下降.
文献关键词：
热对流;Pandtl数;Reynolds数;大尺度环流;湍流
中图分类号：
作者姓名：
包芸;何建超;方明卫
作者机构：
中山大学 航空航天学院, 深圳 518107
文献出处：
引用格式：
[1]包芸;何建超;方明卫-.大Pr数湍流热对流大尺度环流形态变化特性)[J].空气动力学学报,2022(02):174-181
A类：
湍流热对流,Pandtl
B类：
大尺度环流,流形,形态变化,变化特性,Prandtl,Rayleigh,流动形态,直接数值模拟,DNS,三种形态,方形,椭圆形,数只,最大速度,侧壁,周长,长线,长短轴之比,变化影响,Reynolds,数出,小量,极小值
AB值：
0.188288
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