Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

A computational study of vortex ring generation.

A computational study of vortex ring generation. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen
Författare: Lillberg Eric, Fureby Christer
Ort: Stockholm
Sidor: 16
Utgivningsår: 2000
Publiceringsdatum: 2000-03-27
Rapportnummer: (FOA-R--99-01290-310)
Sammanfattning I den föreliggande studien av bildning av vortexringar från en cirkulär mynning har storvirvelsimuleringar använts. Vortexringar har genererats genom att en transient tryckpuls fått passera en rak tub med cirkulärt tvärsnitt in i en oändlig domän. Simuleringen använder monotont integrerad storvirvelssimulering (MILES), som är ett lovande alternativ för simulering av strömningsproblem vid höga Re tal. MILES innebär att ofiltrerade Navier-Stokes ekvationer löses med ett högupplösande, lokalt monotont numeriskt schema utan explicita subgridturbulensmodeller Dessa metoder är baserade på en teknik för att följa finskaliga virvlar, som används på de minsta upplösta skalorna och som tar hänsyn till effekterna av de oupplösta skalorna på de upplösta skalorna genom lägsta ordningens trunkeringsfel med hjälp av en noggrant utvald algoritm för rekonstruktionen av de konvektiva termerna. I rapportenten visas att metoden kan fånga de transienta fenomenen under bildandet av vortexringen, effekterna av implosion och reverserad strömning samt chockvågor. Effekterna av vortextöjning analyseras och instabiliteten i vortexkärnan på grund av denna mekanism klarläggs. Dessutom presenteras några idéer för hur koherensen hos vortexringen kan ökas.
Abstract In the present work a computational study of the generation of a vortex ring from a circular shaped nozzele is performed using Larce Eddy Simulations. A transient pressure pulse released through a straight tube with circular cross-section into an infinite outer domain is used for generating the vortex ring. The simulation uses the Monotonically Integrated LES (MILES) which provides a promising alternative for the simulation of high Re-number turbulent flows. MILES involves solving the unfiltered Navier Sokes equations with high-resolution, locally monotone schemes without explicitly using subgrid turbulence models. These methods are based on incorporating a thin-vortex-capturing capability, operating at the smallest resolved scales, in which the effects of the subgrid flow physics on the resolved flow are included by the leading, order truncation error due to a carefully selected algorithm for the functional reconstruction of the convective terms. It is shown that the method used is capable of capturing the transient phenomena in generating, the ring and the effects of implosion and reversed flow as well as shock waves. The effects of vortex stretching are analysed and the unsteadiness of the vortex core due to this mechanism is clarified. In addition, some ideas of improving the coherence of the vortex ring, will also be presented.

Kundvagn

Inga rapporter i kundvagnen

FOI, Totalförsvarets forskningsinstitut

FOI
Totalförsvarets forskningsinstitut
164 90 Stockholm

Tel: 08-555 030 00
Fax: 08-555 031 00

Orgnr: 202100-5182