Характеристики прецессирующего вихревого ядра в изотермической модели горелочного устройства радиального типа
Е.Ю. Гореликов1,2, И.В. Литвинов1,2, Д.А. Суслов1,2, М.А. Цой1, С.И. Шторк1
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск,Россия
gorelikoey@gmail.com
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск,Россия
litvinov@itp.nsc.ru
Ключевые слова: закрученные течения, полевой измеритель скорости (Particle Image Velocimetry, PIV), разложение на ортогональные моды (Proper Orthogonal Decomposition, POD)
Страницы: 793-798
Аннотация
Приведены экспериментальные данные по реконструкции пространственной структуры закрученной струи в модели горелочного устройства. Рассмотрен изотермический случай смешения свободной струи с окружающим воздухом при различных уровнях закрутки потока. Исследуемые течения с высокой закруткой сопровождаются распадом ядра вихря и интенсивными когерентными пульсациями потока, связанными с крупномасштабными вихревыми структурами. Экспериментальные данные по распределениям аксиальной и тангенциальной скоростей получены методом цифровой трассерной визуализации. Вклад когерентных флуктуаций потока в турбулентный перенос оценен на основе ортогонального разложения (POD). Частота периодических пульсаций давления была измерена с помощью акустических датчиков. Измерения частоты прецессирующего вихревого ядра (ПВЯ) и соответствующих распределений скорости проводились при фиксированном числе Рейнольдса (16500). Получена немонотонная зависимость числа Струхаля от закрутки потока. Визуализирована пространственная вихревая структура в изотермических условиях. С помощью POD-анализа было показано, что при росте закрутки увеличиваются радиус прецессии и шаг винтовой структуры ПВЯ.
|
