Clarification of the Lagrangian multi-scale mixing mechanism of High-Peclet number turbulent diffusion/reactive fields and its modeling

高佩克莱数湍流扩散/反应场拉格朗日多尺度混合机制的阐明及其建模

基本信息

批准号：
22360077
负责人：
SAKAI Yasuhiko
金额：
$ 12.23万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

The purpose of this study is to elucidate the Lagrangian multi-scale mixing mechanism of the high-Peclet number turbulent diffusion/reactive fields by the experiments and thesimulations, and to make the verification and development of the numerical models for the probability density function (PDF) method. For this purpose, we develop the simultaneous measurement system of three components of velocity and concentration in a three-dimensional domain, and also perform the experiments for the fundamental reactive diffusion field by the conventional light absorption spectrometric method. Further, the simulations of reactive concentration filed by the random Fourier modes method and DNS are performed. From these results of experiments and simulations, the fundamental characteristics of concentration statistics have been confirmed and the useful data for the verification of the effectiveness of the numerical model (molecular mixing model) for the PDF method have been obtained.

本研究的目的是通过实验和模拟阐明高佩克莱数湍流扩散/反应场的拉格朗日多尺度混合机制，并对概率密度函数的数值模型进行验证和发展（PDF ）方法。为此，我们开发了三维域中速度和浓度三分量的同时测量系统，并利用传统的光吸收光谱法进行了基本反应扩散场的实验。进一步利用随机傅立叶模态法和DNS对反应浓度进行了模拟。从这些实验和模拟的结果中，证实了浓度统计的基本特征，并获得了验证PDF方法数值模型（分子混合模型）有效性的有用数据。

项目成果

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Simultaneous Measurements of Reactive Scalar and Velocity in a Planar Liquid Jet with a Second-Oder Chemical Reaction

通过二阶化学反应同时测量平面液体射流中的反应标量和速度

DOI：
10.1007/s00348-012-1365-6
发表时间：
2012
期刊：
Experiments in Fluids
影响因子：
2.4
作者：
Takehiro Yamamoto;Syuya Ueda;Tomoaki Watanabe
通讯作者：
Tomoaki Watanabe

フラクタル形状物体の背後にはどのような流れができるのか?

分形物体后面会发生什么样的流动？

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
未来材料
影响因子：
0
作者：
Takuro Tokunaga;Ikjoo Byun;NobuyukiTakama;Sebastian Volz and Beomjoon Kim;河原源太;Kouji Nagata
通讯作者：
Kouji Nagata

Joint Statistics between Velocity and Reactive Scalar in a Turbulent Liquid Jet with a Chemical Reactions

具有化学反应的湍流液体射流中的速度和反应标量之间的联合统计

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
Physica Scripta
影响因子：
2.9
作者：
H. Suzuki;T. Ushijima;Y. Hasegawa;K. Nagata and Y. Sakai;木村俊一,亀田正治,天尾豊,中北和之;Tomoaki Watanabe
通讯作者：
Tomoaki Watanabe

正方格子およびフラクタル格子乱流場における高シュミット数スカラ混合に関する実験的研究

方格和分形晶格湍流场中高施密特数标量混合的实验研究