Известия РАН. Механика жидкости и газа, 2023, № 6, стр. 67-74
ПРИСТЕННЫЕ ЛАМИНАРНЫЕ ЗАКРУЧЕННЫЕ СТРУИ
А. М. Гайфуллин a, *, А. С. Щеглов a, **
a Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского
Жуковский, Россия
* E-mail: gaifullin@tsagi.ru
** E-mail: shcheglov@phystech.edu
Поступила в редакцию 05.06.2023
После доработки 20.06.2023
Принята к публикации 25.06.2023
- EDN: TWTIDE
- DOI: 10.31857/S1024708423600343
Полные тексты статей выпуска доступны в ознакомительном режиме только авторизованным пользователям.
Аннотация
Рассмотрена задача об определении характеристик пристенной ламинарной закрученной струи несжимаемой жидкости. Получены численные решения уравнений Навье–Стокса в стационарной и нестационарной постановках. Показано, что на больших расстояниях от источника струи характеристики струи подчиняются автомодельному закону, как и при истечении трехмерной ламинарной незакрученной струи, но распространение струи при этом происходит под некоторым углом к первоначальному направлению выдува струи. При большой закрутке потока в струе возникают области рециркуляционного течения, течение в струе становится нестационарным.
Полные тексты статей выпуска доступны в ознакомительном режиме только авторизованным пользователям.
Список литературы
Wygnanski I., Katz Y., Horev E. On the applicability of various scaling laws to the turbulent wall jet // J. Fluid Mech. 1992.
Schneider M.E., Goldstein R.J. Laser Doppler measurement of turbulence parameters in a two-dimensional plane wall jet // Phys. Fluids. 1994. V. 6. P. 3116–3129.
Eriksson J., Karlsson R., Persson J. An experimental study of a two-dimensional plane turbulent wall jet // Exp. Fluids. 1998.
Eriksson J. Experimental studies of the plane turbulent wall jet: PhD thesis / Eriksson J. – Stockholm, Sweden: Royal Institute of Technology. Department of Mechanics. 2003.
Sun H., Ewing D. Effect of initial and boundary conditions on development of three-dimensional wall jets // 40th AIAA ASME. 2002. P. 733.
Agelin-Chaab M., Tachie M.F. Characteristics of turbulent three-dimensional wall jets // ASME. J. Fluids Eng. 2011. V. 133. № 2.
Namgyal L., Hall J. Reynolds stress distribution and turbulence generated secondary flow in the turbulent three-dimensional wall jet // J. Fluid Mech. 2016. V. 800. P. 613–644.
Inoue Y., Yano H., Yamashita S. Experimental study on a three-dimensional wall jet // JFST. 2007. V. 2. № 3. P. 655–664.
Hall J.W., Ewing D. Three-dimensional turbulent wall jets issuing from moderate-aspect-ratio rectangular channels // AIAA J. 2007. V. 45. P. 1177–1186.
Newman B., Patel R., Savage S., Tjio H. three-dimensional wall jet originating from a circular orifice // AEQ. 1972. V. 23. № 3. P. 188–200.
Matsuda H., Iida S., Hayakawa M. Coherent structures in a three-dimensional wall jet // ASME. J. Fluids Eng. 1990. V. 112. № 4. P. 462–467.
Padmanabham G., Lakshmana Gowda B.H. Mean and turbulence characteristics of a class of three-dimensional wall jets–Part 1: Mean flow characteristics // ASME. J. Fluids Eng. 1991. V. 113. № 4. P. 620–628.
Pani B.S., Rajaratnam N. Swirling Circular Turbulent Wall Jets // JHR. 1976. V. 14. № 2. P. 145–154.
Dejoan A., Leschziner M. Large eddy simulation of a plane turbulent wall jet // Phys. Fluids. 2005. V. 17.
Naqavi I.Z., Tyacke J.C., Tucker P.G. Direct numerical simulation of a wall jet: flow physics // J. Fluid Mech. 2018. V. 852. P. 507–542.
Гайфуллин А.М., Щеглов А.С. Структура течения в трехмерной пристенной турбулентной струе. // ПММ.2023. №2. С. 226–239.
Craft T., Launder B. On the spreading mechanism of the three-dimensional turbulent wall jet. // J. Fluid Mech. 2001. V. 435. P. 305–326.
Kakka P., Anupindi K. Flow and thermal characteristics of three-dimensional turbulent wall jet // Phys. Fluids. 2021. V. 33. № 2.
Khosronejad A., Rennie C.D. Three-dimensional numerical modeling of unconfined and confined wall-jet flow with two different turbulence models // Can. J. Civ. Eng. 2010. V. 37. № 4. P. 576–587.
Акатнов Н.И. Распространение плоской ламинарной струи вязкой жидкости вдоль твердой стенки // Труды ЛПИ. 1953. № 5. С. 24–31.
Glauert M.B. The wall jet // J. Fluid Mech. 1956. V. 1. P. 625–643.
Krechetnikov R., Lipatov I. Hidden invariances in problems of two-dimensional and three-dimensional wall jets for Newtonian and non-Newtonian fluids // SIAP. 2002. V. 62. № 6. P. 1837–1855.
Бут И.И., Гайфуллин А.М., Жвик В.В. Дальнее поле трехмерной пристенной ламинарной струи // Изв. РАН. МЖГ. 2021. № 6. С. 51–61.
Баренблатт Г.И. Автомодельные явления – анализ размерностей и скейлинг. – Долгопрудный: Интеллект, 2009.
Гайфуллин А.М., Жвик В.В. Взаимодействие двух противоположно закрученных затопленных струй. // Изв. РАН МЖГ. № 3. 2019. С. 48–57.
Жвик В.В. Инварианты и асимптотики осесимметричных закрученных затопленных струй // ПМТФ. 2020. Т. 61. № 2. С. 92–108.
Дополнительные материалы отсутствуют.
Инструменты
Известия РАН. Механика жидкости и газа