基于旋流强度亚格子模型的湍流间歇性研究

项目名称： 基于旋流强度亚格子模型的湍流间歇性研究

项目编号： No.11372303

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 朱祚金

作者单位： 中国科学技术大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 在大Re数下观察到的湍流, 是流体力学的众所周知的难点和研究热点, 广泛出现在工业、农业的流体工程和大自然环境中。观测表明，湍流流动体现在旋涡的运动。湍流中互相拉伸挤压的旋涡，导致很不规则的速度脉动、温度和质量分数脉动，而这些脉动具有很大的时、空尺度范围。要在全尺度上对湍流进行探索，只有在雷诺数比较低时才是可行的。考虑到湍流的大尺度旋涡， 对动量、能量和质量传递和输运起主导作用，计算湍流的大涡模拟（LES）方法, 前景看好. 已经发展的亚格子模型, 却没有明确大涡模拟可被直接数值模拟替代的条件。为了克服这一缺陷, 本项目拟以旋流强度为基础, 建立一种新的亚格子模型, 以研究湍流的间歇性。拟对槽道流、方腔中的自然对流和尾迹流等流体力学和传热学的标准问题, 自行开发模拟程序, 进行湍流的大涡模拟。这种新提的亚格子模型, 主要特点为: 在湍流场中, 当地旋流强度为零时, 当地亚格子粘性必然消失。

中文关键词： 间歇因子；旋流强度；亚格子模型；大尺度湍流；动态结构

英文摘要： Generally observed at large Reynolds numbers, turbulence is a well-known difficulty and a hot point of research, it is widely occurred in the natural environment and the industrail、argricultrial engineering fluid flows. Observation and measurement indicat

英文关键词： Factor of intermittency；swirling strength；sub-grid model；large scale turbulence；dynamical structure