Эволюция вихревых возмущений на различных стадиях турбулентных течений
11
личается для задач с разными условиями на границах области, чем в
стационарном случае. Это указывает на значительно бóльшую зависи-
мость эволюции затухающих вихрей от граничных условий. Так, в
случае торможения потоков на стенках области вихревые структуры
со временем формируются в единый конический вихрь, занимающий
практически всю расчетную область. В случае проскальзывания тече-
ний вдоль стенок общая направленность процесса сохраняется, однако
теперь вследствие влияния на процесс акустических волн, которые за-
тухали на стенках в предыдущем случае, эволюция возмущений имеет
более сложный вид. Растущие структуры периодически сильно де-
формируются, разрушаются и возникают снова.
Особый интерес представляет затухание турбулентных возмуще-
ний при периодических граничных условиях. В этом случае в обла-
сти возникает структурированное поле вихрей, формирующее и под-
держивающее трехмерные периодические течения с периодами, сов-
падающими с размерами соответствующих осей по координатным
направлениям выбранной расчетной области. Картина соответству-
ющих течений в сечении вдоль одной из осей представлена на рис. 4.
Сформировавшиеся структура течений и размеры вихрей в данном
случае являются достаточно стабильными, поэтому процесс носит
квазистационарный характер с весьма слабым затуханием энергии во
времени.
Рис. 4.
Поле течений на стадии затухания турбулентности в среде с перио-
дическими граничными условиями в сечении, проходящем через центр рас-
четной области
