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翻译样例: 几何对称性处理对自由平面湍射流大涡模拟的影响
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近年来, 数值模拟已经成为研究基本物理现象及许多工程应用问题的一个重要工具。在数值模拟中, 人们可以方便地控制初始条件和边界条件, 并考察它们对流动特性的影响。这样, 数值模拟和试验研究一起,共同成为全面了解流体动力学特性的有效途径。

直接数值模拟(DN S) 求解了流动中的所有尺度,是对流动进行数值模拟的好途径。而且已经有报道说DN S 在内流( in ternal f low s) 的模拟中取得了很大的成功, 例如槽道流动和管流[ 1 ]。但遗憾的是, 一方面, 目前的计算机性能设置了DN S 能模拟流动Reyno lds 数的最高上限, 另一方面,DN S 在模拟自由湍流流动时还有它特殊的困难, 因为在自由湍流流动中, 没有明确的、流动受到限制的边界, 因此计算域必须取得足够大(over dim en sioned) , 以包含整个流场, 这会使计算量成倍增大。大涡模拟的基本思路是对大尺度涡直接求解N avier2Stokes 方程, 对小尺度涡通过亚格子模型进行模拟。对于较高Reyno lds 数的湍流流动, 大涡模拟是一种模拟湍流流动的现实可行方法。

平面射流中包含由于喷口剪切层不稳定性产生、发展起来的丰富结构, 是许多与平面射流有关的工程问题及复杂物理化学过程的模型流动。因此, 开展平面射流的高级数值模拟具有重要意义。然而在实际的数值模拟中, 为了减少计算成本, 常常对流动作进一步的简化, 认为流动具有几何对称性。尽管从统观意义上说, 上述假定是合理的, 并在统观模拟中得到了成功的应用, 但它能否运用在大涡模拟中, 则需要进一步研究。

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