Инд. авторы: Воропаева О.Ф., Бобкова Ю.В.
Заглавие: Численный анализ вырождения турбулентности в безымпульсных следах за сферой и удлиненным телом вращения
Библ. ссылка: Воропаева О.Ф., Бобкова Ю.В. Численный анализ вырождения турбулентности в безымпульсных следах за сферой и удлиненным телом вращения // Математическое моделирование. - 2016. - Т.28. - № 1. - С.78-96. - ISSN 0234-0879.
Внешние системы: РИНЦ: 25707611;
Реферат: rus: Выполнен численный анализ характеристик турбулентного течения в безымпульсных следах за сферой и удлиненным телом вращения в однородной и линейно стратифицированной средах. Результаты численного исследования, основанного на современных моделях турбулентности второго и третьего порядка, согласуются с известными теоретическими и экспериментальными данными. Показана близость этих течений по ряду внутренних свойств, включая автомодельное вырождение турбулентности в дальнем следе в однородной среде и взаимосвязь второго и третьего инвариантов тензора рейнольдсовых напряжений. Рассмотрена задача о взаимодействии двух областей турбулентных возмущений, образованных при движении сферы и удлиненного тела вращения в однородной среде.
Ключевые слова: инварианты; анизотропия турбулентности; численное моделирование; турбулентный след; полуэмпирические модели;
Издано: 2016
Физ. характеристика: с.78-96
Цитирование: 1. S. B. Pope, Turbulent flows, Cambridge Univ. Press, Cambridge, 2000, 771 pp. 2. J. Piquet, Turbulent flows: Models and Physics, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg, 1999, 761 pp. 3. P. Meunier, G. R. Spedding, “Stratified propelled wakes”, J. Fluid Mech., 552 (2006), 229-256 4. M. B. de Stadler, S. Sarkar, “Simulation of a propelled wake with moderate excess momentum in a stratified fluid”, J. Fluid Mech., 692 (2012), 28-52 5. О. Ф. Воропаева, О. А. Дружинин, Г. Г. Черных, “Численные модели динамики безымпульсного турбулентного следа в линейно стратифицированной среде”, Вычислительные технологии, 18:5 (2013), 41-57 [O. F. Voropaeva, O. A. Druzhinin, G. G. Chernykh, “Numerical models of momentumless turbulent wake dynamics in a linearly stratified medium”, Computational technologies, 18:5 (2013), 41-57] 5. О. Ф. Воропаева, О. А. Дружинин, Г. Г. Черных, “Численные модели динамики безымпульсного турбулентного следа в линейно стратифицированной среде”, Вычислительные технологии, 18:5 (2013), 41-57 [O. F. Voropaeva, O. A. Druzhinin, G. G. Chernykh, “Numerical models of momentumless turbulent wake dynamics in a linearly stratified medium”, Computational technologies, 18:5 (2013), 41-57] 6. А. С. Монин, А. М. Яглом, Статистическая гидромеханика. Теория турбулентности, т. 1, Гидрометеоиздат, Санкт-Петербург, 1992, 695 с. 6. transl in Engl.: A. S. Monin, A. M. Yaglom, Statistical fluid mechanics, v. 1, Mechanics of turbulence, MIT Press, Cambridge, Mass., 1971, 782 pp. 7. J. T. Lin, Y. H. Pao, “Wakes in stratified fluids”, Annu. Rev. Fluid Mech., 11 (1979), 317-336 8. Н. В. Aлексенко, В. А. Костомаха, “Экспериментальное исследование осесимметричного безымпульсного турбулентного струйного течения”, ПМТФ, 1987, № 1, 65-69 8. transl in Engl.: N. V. Aleksenko, V. A. Kostomakha, “Experimental study of an axisymmetric nonimpulsive turbulent jet”, J. Applied Mechanics and Technical Physics, 28:1 (1987), 60-64 9. G. G. Chernykh, O. F. Voropayeva, “Numerical modeling of momentumless turbulent wake dynamics in a linearly stratified medium”, Computers and Fluids, 28:3 (1999), 281-306 10. О. Ф. Воропаева, “Анизотропное вырождение турбулентности в дальнем безымпульсном следе в стратифицированной среде”, Математическое моделирование, 20:10 (2008), 23-38 10. transl in Engl.: O. F. Voropayeva, “Anisotropic Turbulence Decay in a Far Momentumless Wake in a Stratified Medium”, Mathematical Models and Computer Simulations, 1:5 (2009), 605-619 11. О. Ф. Васильев, О. Ф. Воропаева, Г. Г. Черных, “Численное моделирование анизотропного вырождения турбулентности в дальнем следе за самодвижущимся телом в линейно стратифицированной среде”, Доклады Академии Наук, 426:5 (2009), 621-625 11. transl in Engl.: O. F. Vasil'ev, O. F. Voropaeva, G. G. Chernykh, “Numerical modeling of anisotropic decay of a distant turbulent wake behind a self-propelled body in a linearly stratified medium”, Doklady Physics, 54:6 (2009), 301-305 12. G. G. Chernykh, A. G. Demenkov, “Numerical models of jet flows of a viscous incompressible fluid”, RJNAMM, 12:2 (1997), 111-125 13. О. Ф. Воропаева, “Численное моделирование безымпульсных турбулентных следов за сферой”, Вычислительные технологии, 6:4-2 (2001), 188-194 [O. F. Voropaeva, “Chislennoe modelirovanie bezympulsnykh turbulentnykh sledov za sferoy”, Vychislitelnye tehknologii, 6:4-2 (2001), 188-194] 13. О. Ф. Воропаева, “Численное моделирование безымпульсных турбулентных следов за сферой”, Вычислительные технологии, 6:4-2 (2001), 188-194 [O. F. Voropaeva, “Chislennoe modelirovanie bezympulsnykh turbulentnykh sledov za sferoy”, Vychislitelnye tehknologii, 6:4-2 (2001), 188-194] 14. О. Ф. Воропаева, “Численное исследование безымпульсных турбулентных следов за сферой на основе полуэмпирических моделей турбулентности второго порядка”, Вычислительные технологии, 7:2 (2002), 11-23 [O. F. Voropaeva, “The numerical investigation of momentumless turbulent wakes behind sphere based on semi-empirical turbulence models of second order”, Comput. technologies, 7:2 (2002), 11-23] 14. О. Ф. Воропаева, “Численное исследование безымпульсных турбулентных следов за сферой на основе полуэмпирических моделей турбулентности второго порядка”, Вычислительные технологии, 7:2 (2002), 11-23 [O. F. Voropaeva, “The numerical investigation of momentumless turbulent wakes behind sphere based on semi-empirical turbulence models of second order”, Comput. technologies, 7:2 (2002), 11-23] 15. O. F. Voropayeva, “Dynamics of a far momentumless turbulent wake in passively stratified media”, RJNAMM, 19:1 (2004), 83-102 16. О. Ф. Воропаева, “Иерархия полуэмпирических моделей турбулентности второго и третьего порядка в расчетах безымпульсных следов за телами вращения”, Математическое моделирование, 19:3 (2007), 29-51 [O. F. Voropaeva, “Ierarkhiia poluempiricheskikh modeley turbulentnosti vtorogo i tret'ego poryadka v raschetakh bezympulsnykh sledov za telami vrashcheniia”, Matematicheskoe modelirovanie, 19:3 (2007), 29-51] 16. О. Ф. Воропаева, “Иерархия полуэмпирических моделей турбулентности второго и третьего порядка в расчетах безымпульсных следов за телами вращения”, Математическое моделирование, 19:3 (2007), 29-51 [O. F. Voropaeva, “Ierarkhiia poluempiricheskikh modeley turbulentnosti vtorogo i tret'ego poryadka v raschetakh bezympulsnykh sledov za telami vrashcheniia”, Matematicheskoe modelirovanie, 19:3 (2007), 29-51] 17. V. Maderich, S. Konstantinov, “Asymptotic and numerical analysis of momentumless turbulent wakes”, Fluid Dyn. Res., 42 (2010), 045503, 25 pp. 18. O. V. Kaptsov, A. V. Schmidt, “Application of the B-determining equations method to one problem of free turbulence”, SIGMA, 8 (2012), 073, 10 pp. 19. В. Колльман (ред.), Методы расчета турбулентных течений, Мир, М., 1984, 464 с. 19. W. Kollmann (ed.), Prediction methods for turbulent flows, Hemisphere Publishing Corp., Washington, 1980, 468 pp. 20. B. B. Ilyushin, “Higher-moment diffusion in stable stratification”, Closure Strategies for Turbulent and Transition Flows, Cambridge Univ. Press, Cambridge, 2002, 424-448 21. О. Ф. Воропаева, Н. П. Мошкин, Г. Г. Черных, “Внутренние волны, генерируемые турбулентными следами за буксируемым и самодвижущимся телами в линейно стратифицированной среде”, Математическое моделирование, 12:10 (2000), 77-94 [O. F. Voropaeva, N. P. Moshkin, G. G. Chernykh, “Vnutrennie volny, generiruemye turbulentnymi sledami za buksiruemym i samodvizhushchimsia telami v lineyno stratifitsirovannoy srede”, Matematicheskoe modelirovanie, 12:10 (2000), 77-94] 21. О. Ф. Воропаева, Н. П. Мошкин, Г. Г. Черных, “Внутренние волны, генерируемые турбулентными следами за буксируемым и самодвижущимся телами в линейно стратифицированной среде”, Математическое моделирование, 12:10 (2000), 77-94 [O. F. Voropaeva, N. P. Moshkin, G. G. Chernykh, “Vnutrennie volny, generiruemye turbulentnymi sledami za buksiruemym i samodvizhushchimsia telami v lineyno stratifitsirovannoy srede”, Matematicheskoe modelirovanie, 12:10 (2000), 77-94] 22. S. Hassid, “Collapse of turbulent wakes in stably stratified media”, J. Hydronautics, 14:1 (1980), 25-32