Investigation on the multi-mode spiral vortex cluster structure based on the hierarchical spectrum

基于层次谱的多模态螺旋涡团结构研究

• 批准号: 20560148
• 负责人: HORIUTI Kiyosi
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20560148/
• 关键词: 非平衡性; DNS; エネルギースペクトル; Kolmogorov則; Lundgren spiral vortex; 階層性; エネルギーカスケード; 粘弾性流体; 法線応力差; 一様乱流; spiral vortex

We conducted extraction of hierarchical-nonequilibrim energy spectrum in the turbulent field using the DNS and experimental measurement data. It is shown that nonequilibrium components with -7/3 and -9/3 powers resides in both data in addition to the equilibrium Kolmogorov -5/3 power component, but the -9/3 power component associates an algebraic- logarithmic correction. The role of the nonequilibrium spectrum in the generation of unsteady energy cascade is elucidated. The stretched-spiral vortices with 3 modes of configurations are identified in the DNS data, and the correlation between the generation process of the energy cascade and the formation process of the spiral vortex cluster by the instability cascade is revealed.

我们使用DNS和实验测量数据进行了湍流场中层次 - 非纤维纤维能谱的提取。结果表明，除了均衡的kolmogorov -5/3功率分量外，具有-7/3和-9/3 powers的非平衡组件都存在于两个数据中，但是-9/3功率组件与代数 - 对数校正相关联。阐明了非平衡光谱在产生不稳定能量级联反应中的作用。在DNS数据中鉴定出具有3种构型模式的拉伸刺激涡旋，并且揭示了能量级联的生成过程与不稳定性级联的螺旋涡流群集的形成过程之间的相关性。

项目成果

非平衡エネルギースペクトルによる1方程式SGSモデルの検証

非平衡能谱一方程SGS模型验证

• 发表时间: 2009
• 作者: 川村康太;堀内潔
• 通讯作者: 堀内潔

Hierarchical energy spectra in quasi-steady turbulence.

准稳态湍流中的分层能谱。

• 发表时间: 2007
• 作者: K. Horiuti;and T. Fujisawa
• 通讯作者: and T. Fujisawa

Extraction of the non-equilibrium energy spectrum in high Reynolds number turbulence

高雷诺数湍流中非平衡能谱的提取

• 发表时间: 2009
• 期刊: Advances in Turbulence XII, Ed. by B.Eckhardt, Springer Proceeding in Physics 132
• 作者: K.Horiuti;Y.Tsuji;K.Saitou
• 通讯作者: K.Saitou

乱れと流れ(分担, 第4章LESの乱流モデルと粘弾性流体)

湍流与流动（分享，第4章LES湍流模型与粘弹性流体）

• 发表时间: 2008
• 作者: 堀内潔;他;今田 剛;堀内潔
• 通讯作者: 堀内潔

Normal stress difference and drag reduction mechanism in Johnson-Segalman viscoelastic turbulence

Johnson-Segalman粘弹性湍流中的法向应力差及减阻机制

• 发表时间: 2010
• 期刊: Bulletin of the American Physical Society
• 作者: K.Horiuti;K.Matsumoto
• 通讯作者: K.Matsumoto