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紧密排列的同向螺旋涡流:通用解法

Closely spaced co-rotating helical vortices: General solutions

Aix Marseille Université, CNRS, Centrale Marseille, IRPHE(艾克斯马赛大学、法国国家科学研究中心、中央马赛学院、IRPHE);Departamento de Bioingeniería e Ingeniería Aeroespacial, Universidad Carlos III de Madrid(马德里卡洛斯三世大学生物工程与航空航天工程系)

Andrés Castillo-Castellanos, Eduardo Durán Venegas, Stéphane Le Dizès

AI总结:

本文提出了一种用于紧密排列同向螺旋涡流的通用解法,通过移动框架分析涡流结构的演变,揭示了尾涡的双重特性。

摘要:

在本文中,我们采用线束方法,给出了紧密排列的同向螺旋涡流的通用解法。对于这些涡流结构,螺旋对称性被破坏,但解法保持了一种空间周期性形式。我们展示了存在一个移动框架,使得涡流元素沿结构移动而不扭曲它。这些解法可用于表征涡轮机叶片尾涡中产生的双尖涡流的演变。所得到的尾涡具有双重性质。局部而言,该结构类似于与局部切向流动对齐的螺旋对。然而,当我们远离涡流结构时,诱导流动则类似于一个具有更厚核心的等效螺旋涡流。

英文摘要:

In this work, we present general solutions for closely spaced co-rotating helical vortices using a filament approach. For these vortex structures, helical symmetry is broken, but solutions maintain a form of spatial periodicity. We show there exists a moving frame where vortex elements move along the structure without distorting it. These solutions can be used to characterize the evolution of the twin-tip vortices produced in the wake of a tip-splitting rotor blade. The resulting wake has a dual nature. Locally, the structure behaves much like an helical pair aligned with the locally tangent flow. However, as we move away from the vortex structure the induced flow is reminiscent of an 'equivalent' helical vortex with thicker core.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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