ИССЛЕДОВАНИЕ ВИХРЕВОЙ КАРТИНЫ ТЕЧЕНИЯ СВОБОДНОЙ СТРУИ, ОГРАНИЧЕННОЙ ПЛОСКИМИ СТЕНКАМИ

Аннотация

В работе показано, что на аэродинамику турбулентных струй, истекающих из прямоугольных сопел, существенное влияние оказывает не только наличие или отсутствие ограничивающих торцовых стенок, но и развитие крупномасштабных когерентных вихрей, образующихся на начальном участке струи. Установлено, что при λ ≥ 10 крупномасштабные вихри, образованные на начальном участке с осями, параллельными свободной кромке сопла, могут либо своими концами упираться в торцовые стенки, либо у торцовых стенок замыкаться сами на себя, охватывая начальный участок струи. Показано, что первоначально возникшие кольцевые вихри, охватывающие начальный участок струи, с удалением от сопла, деформируясь, превращаются в вихревые шнуры с осями параллельно направлению струи. Как правило, вихревые шнуры располагаются симметрично относительно оси z и имеют противоположные направления. Эти вихри являются основной причиной появления неравномерности профиля скорости и температуры по оси z. При λ ≤ 7 крупномасштабные первичные вихри своими торцами упираются в торцовые стенки и не могут вызвать появление максимумов и минимумов профиля скорости по оси z. В этом случае развитие пограничных слоев у торцовых стенок происходит аналогично развитию пограничного слоя однородного потока в плоском канале.