On the Shear Number Effect in Stratified Shear Flow

Wpływ liczby ścinającej na ewolucję turbulencji w cieczy stratyfikowanej badany jest przy użyciu bezpośrednich symulacji numerycznych na siatkach o rozmiarach do 512 × 256 × 256 punktów. Liczba ścinania SK/ε jest stosunkiem skali czasu turbulencji K/ε do skali czasu ścinania 1/S. Symulacje prowadzone są przy dwóch początkowych wartościach liczby Reynoldsa Re Λ= 44.72 i Re Λ= 89.44. Gdy liczba ścinania wzrasta od małych do umiarkowanych wartości, wzrasta bezwymiarowe tempo wzrostu γ= (1/SK)dK/dt turbulentnej energii kinetycznej K, ponieważ wymuszenie ścinania i związana z nim produkcja turbulencji jest większa. Jednak dalszy wzrost liczby ścinania od wartości umiarkowanych do dużych powoduje zmniejszenie tempa wzrostu γ, a turbulentna energia kinetyczna K wykazuje długotrwały zanik dla dostatecznie dużych wartości liczby ścinania. Zahamowanie wzrostu turbulencji przy dużych liczbach ścinania występuje dla obu początkowych wartości liczby Reynoldsa i może być wyjaśnione przewagą efektów liniowych nad nieliniowymi, gdy liczba ścinania jest dostatecznie duża. Stwierdzono, że przy wyższej wartości początkowej liczby Reynoldsa, zmniejszenie szybkości wzrostu następuje przy wyższej wartości liczby ścinania. Stwierdza się, że liczba ścinania wpływa na dynamikę przestrzeni spektralnej. Współczynniki transportu turbulentnego maleją wraz ze wzrostem liczby ścinania.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.