变比热真实气体效应的高超声速槽道湍流直接数值模拟

摘要：

在高超声速情况下,利用直接数值模拟的方法,我们研究了真实气体效应(振动自由度激发导致比热随温度变化)对槽道湍流的影响,并与不考虑振动自由度激发的情况进行了比较.我们发现振动能的激发对统计平均量的影响主要体现在温度上,它能够抑制湍流场中平均温度的升高;而对于密度,速度及压强的影响很小.振动自由度的激发使得原子分子运动的更加剧烈,以致湍流场趋于"平坦",表现为脉动值、自相关函数及互相关函数减小.同时,由于振动能激发的过程是一个吸热过程,因此它对湍流有抑制作用,表现在减小涡量、抑制湍能的生成及耗散等方面.振动自由度的激发对于湍流两点相关量、偏斜因子及平坦因子的影响很小.

关键词：高超声速流动、振动自由度、可压槽道湍流、直接数值模拟

所属期刊栏目：41

分类号：O357.5(流体力学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划2009CB724100;国家自然科学基金10632050;10872205;11072248

在线出版日期：2012-01-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：969-979