Turbulent kinetic energy production and flow structures in compressible homogeneous shear flow
Turbulent kinetic energy production and flow structures in compressible homogeneous shear flow
复制标题
可压缩均匀剪切流中的湍流动能产生和流动结构
DOI：
10.1063/1.4961964
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发表时间：
2016-09
影响因子：
4.6
通讯作者：
Xiao Zuoli
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ma Zongqiang;Xiao Zuoli
采用直接数值模拟的方法研究了可压缩均匀湍流剪切流（HTSF）中湍流动能的产生和流动结构。理论分析表明，垂直紊流输运过程是高温滑水中TKE产生的主要原因。基于条件平均法的结果表明，纯TKE的产生在应变区比在涡流区越来越大。剪切平面上的速度导数相关性用于识别HTSF中的条纹结构，这些条纹结构也倾向于主要发生在湍流应变区。条件平均的局部分析表明，可压缩HTSF中的条纹结构与TKE的负产生密切相关。对比研究表明，流动可压缩性对应变场和涡旋场的空间分布和模式有相当大的影响，这反过来又导致了两者之间的差异。
The production of turbulent kinetic energy (TKE) and flow structures in compressible homogeneous turbulent shear flow (HTSF) are investigated by using direct numerical simulation. A theoretical analysis suggests that the vertical turbulent transport process should be responsible for the production of TKE in HTSF. It is manifested based on a conditional average method that the pure TKE production becomes increasingly larger in strain regions than in vortex regions of the flow. The velocity-derivative correlation in the shear plane is employed to identify the streaky structures in HTSF, which also tend to occur predominantly in strain regions of turbulence. Localized analyses of conditional averages reveal that the streaky structures in compressible HTSF are closely related to the negative productions of TKE. A comparative study implies that flow compressibility has a considerable effect on the spatial distributions and patterns of the strain- and vortex-dominated fields, which in turn cause the discrepanci...
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作者：
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DOI：
--
发表时间：
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期刊：
--
影响因子：
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J. Jiménez
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A. Simone;G. Coleman;C. Cambon
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A. Perry;M. S. Chong
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Alain Pumir;B. Shraiman