Multiple stable solutions of flow in a channel with a wilder part and impinging free shear layer instability
| Autor: | Takahashi, Hideyuki, Shiotani, Yukinobu, Mizushima, Jiro |
|---|---|
| Jazyk: | japonština |
| Rok vydání: | 1999 |
| Předmět: |
linear stability theory
SOR method 多重安定定常解 finite element method 逐次過大緩和法 有限要素法 time marching method SOR法 ジェット流 線形安定性理論 boundary layer transition impinging free shear layer instability 境界層遷移 時間前進法 suddenly expanded channel flow channel flow bifurcation 急拡大管路流れ 数値シミュレーション 管路流れの分岐 weakly nonlinear stability theory numerical simulation multiple stable steady solution jet flow 衝撃自由剪断層不安定性 弱非線形性安定理論 successive over relaxation method |
| Zdroj: | 航空宇宙技術研究所特別資料 = Special Publicationa of National Aerospace Laboratory. 43:69-74 |
| ISSN: | 0289-260X |
| Popis: | 航空宇宙技術研究所 7-9 Oct. 1998 (23th). 24-26 Mar. 1999 (24th) 東京 日本 National Aerospace Laboratory 7-9 Oct. 1998 (23th). 24-26 Mar. 1999 (24th) Tokyo Japan 対称な急拡大・縮小管路流れの遷移と不安定性について異なる3つの方法で数値的に調べた。すなわち、動的方程式の時間前進法、SOR(逐次過大緩和法)による逐次法、定常状態方程式に対する有限要素法を用いた。得られた数値に対して、分岐法を用いて解析を行った。また線形安定性理論、および弱非線形安定性理論を流れの解に対して応用した。流れの解は低レイノルズ数の場合、安定かつ対称であるが、臨界のレイノルズ数で非対称となり、次の臨界レイノルズ数で再び対称となり、非常に大きなレイノルズ数で振動するようになる。多重安定定常解が、いくつかの場合に得られた。またこの多重安定解が存在するパラメータ領域を求めた。衝撃自由剪断層不安定性が流れの振動を生じさせることが分かり、衝撃自由剪断層不安定性の発生の機構が明らかとなった。 Transitions and instabilities of flow in symmetric channel with a suddenly expanded and contracted part are investigated numerically by three different methods, i.e., the time marching method for dynamical equations, the SOR (Successive Over Relaxation) iterative method and finite element method for steady state equations. Numerical results are analyzed by using the bifurcation theory. Linear and weakly nonlinear stability theories are also applied to the flow. It is known that the flow is steady and symmetric at low Reynolds numbers, becomes asymmetric at a critical Reynolds number, gets the symmetry back at another critical Reynolds number and then becomes oscillatory at very high Reynolds numbers. Multiple stable steady solutions are found in some cases and the parameter range of existence of the multiple stable solutions is obtained. Impinging free shear layer instabilities are found to cause the flow oscillations and the mechanism of the impinging free shear layer instability is clarified. 資料番号: AA0001960021 レポート番号: NAL SP-43 |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|