Механизмы порождения пристенной турбулентности через когерентные структуры

14 Мая 2013

11-00

ЦАГИ, корп. № 8, конференц-зал, on-line трансляция из ИТПМ СО РАН

Докладчик: Качанов Юрий Семёнович (ИТПМ СО РАН), kachanov@itam.nsc.ru

Аннотация доклада

Доклад основан на результатах недавних экспериментальных и численных исследований механизмов порождения турбулентности в переходных и турбулентных пристенных течениях. Основное внимание уделяется обсуждению нелинейных физических механизмов генерации турбулентности, являющихся универсальными для переходных и развитых турбулентных течений, и весьма схожими в пограничных слоях, каналах, трубах и других пристенных сдвиговых потоках. Описывается концептуальная модель механизма порождения пристенной турбулентности, включающая в себя механизмы формирования вихревых структур (таких, как -образные, шпилькообразные и кольцевые структуры) и механизм обратной связи, заключающийся в воздействии кольцевых вихрей на пристенную область через порождаемые ими мощные нисходящие струи. Прояснён вопрос о связи явлений выброса (ejection) и сметания (sweep), играющих ключевую роль в порождении пристенной турбулентности, с вихревыми структурами. В последние годы обнаружено явление детерминированной (воспроизводимой) пристенной турбулентности и на этой основе создан уникальный метода детерминированной турбулентности, позволяющий получать очень важную дополнительную экспериментальную информацию о мгновенной структуре пристенной турбулентности (рис. 1). В докладе эта информация используется для анализа физических механизмов порождения пристенной турбулентности.

Рис. 1. Типичные вихревые структуры, измеренные термоанемометром при помощи метода детерминированной турбулентности на сверхпоздней стадии перехода в сравнении со структурой, рассчитанной методом прямого численного моделирования.