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DNSによる高レイノルズ数捩れ乱流境界層における乱流輸送現象の解明

使用 DNS 阐明高雷诺数扭转湍流边界层中的湍流传输现象

基本信息

批准号：
19K04207
负责人：
阿部浩幸
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Japan Aerospace EXploration Agency
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

2021年度は，2020年度に行った3次元乱流境界層の直接数値シミュレーション（DNS）に関する研究の調査，圧力勾配駆動による捩れ乱流境界層のDNSの検討及び計算対象の構築に基づき，DNSの計算コードの作成を継続した．計算対象は，Inflow-Outflowの計算とし，流入データは，Lundら(1998, J. Comput. Phys., Vol. 140, pp. 233-258)のリスケーリング・リサイクリング法を用いたドライバー部の計算データを，捩れ乱流境界層の本計算の流入条件として与えた．計算コードは，研究代表者の研究グループが行っているせん断駆動の捩れ乱流境界層DNSのコードを拡張した形で作成を行った．スパン方向圧力勾配の形成は上部境界を操作することとし，空間的離散化は，流れ方向・スパン方向は4次精度中心差分，壁垂直方向は2次精度で行った．時間進行は，壁垂直方向の粘性項は2次精度のクランクニコルソン法を用い，その他の項は3次精度ルンゲクッタ法を用いた．2022年度は，計算領域の上部境界にスパン方向速度を与えた圧力勾配駆動のクロスフロー乱流境界層DNS計算コードを開発した．低レイノルズ数Re_theta=300においてDNSを実施し，統計量を収集した．また，得られた結果について，研究代表者の研究グループが進めている壁面にせん断応力を与えたせん断駆動のクロスフロー乱流境界層DNSデータと比較・検討を進めた．

In 2021 and 2020, the research on direct numerical value of three-dimensional turbulent boundary layer (DNS) was carried out, and the research and calculation of DNS in turbulent boundary layer were carried out. Computational Opposite, Inflow-Outflow and Computational Opposite, Inflow-Outflow and Computational Opposite, Lund (1998, J. Comput. Phys., Vol. 140, pp. 233-258). The flow conditions of the turbulent boundary layer are calculated by using the method. The calculation method is used to calculate the parameters of the research group on behalf of the research group. The spatial discretization of the flow direction is the fourth order of precision, and the vertical direction of the wall is the second order of precision. The viscosity term in the vertical direction of the wall is used in the 2nd order precision method, and other terms are used in the 3rd order precision method. In 2022, the upper boundary of the calculation field is used in the direction of velocity and pressure. Low number Re_theta=300. DNS is implemented. The results of this study were compared with the results of the study conducted by the representative of the study.