Analysis on turbulence stripe and its flow-thermal characteristics in transitional channel flow through large-scale DNS

大规模DNS过渡河道流湍流条纹及其流热特性分析

• 批准号: 20860070
• 负责人: TSUKAHARA Takahiro
• 金额: $ 2.1万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20860070/
• 关键词: 乱流熱伝達; チャネル乱流; 遷移; 乱流縞; 数値流体力学; DNS; 熱工学; 壁乱流; 乱流遷移; 直接数値シミュレーション; 乱流縞構造; 流体; 乱流

Large-scale direct numerical simulations and experiments were conducted in two types of plane channel flows, i.e., plane Poiseuille and Couette flows without/with system rotation, in the subcritical-transition regime. Both flows gave rise to coexisting laminar and turbulent equilibrium regions in the form of oblique stripes, which were tilted by a certain angle with respect to the mean flow. In this context, the turbulence stripe can be seen as an intrinsic phenomenon in the reverse transition in a channel flow. It was found that the turbulence stripe should be effective in sustaining turbulence and in heat-transfer enhancement.

在亚临界转变状态下，对两种类型的平面通道流（即不带/带系统旋转的平面泊肃叶流和库埃特流）进行了大规模直接数值模拟和实验。两种流动都以斜条纹的形式产生共存的层流和湍流平衡区域，这些平衡区域相对于平均流动倾斜一定的角度。在这种情况下，湍流条纹可以被视为通道流反向转变中的固有现象。研究发现，湍流条纹应能有效维持湍流和增强传热。

项目成果

可視化実験及びLDV計測によるチャネル内遷移流の研究

利用可视化实验和LDV测量研究通道内的过渡流

• 发表时间: 2009
• 作者: 橋本修一;塚原隆裕;川口靖夫;河村洋
• 通讯作者: 河村洋

チャネル内遷移流の乱流縞

通道中过渡流的湍流边缘

• 发表时间: 2009
• 作者: 塚原隆裕;川口靖夫;河村洋
• 通讯作者: 河村洋

Turbulence stripe in transitional channel flow with/without system rotation

• DOI: 10.1007/978-90-481-3723-7_68
• 发表时间: 2010-12
• 作者: T. Tsukahara;Y. Kawaguchi;H. Kawamura;N. Tillmark;P. Alfredsson

チャネル内遷移流における大規模な乱流縞構造の実験的・数値的研究

河道过渡流大尺度湍流边缘结构实验与数值研究

• 发表时间: 2008
• 作者: 羽曽部亮;橋本修一;金子士津真;塚原隆裕;他2名
• 通讯作者: 他2名

Advances in Turbulence XII

• DOI: 10.1007/978-3-642-03085-7
• 发表时间: 2009
• 作者: B. Eckhardt