Mixing of a jet in a vortex wake under atmospheric stratification
Mélange d'un jet dans un sillage tourbillonnaire dans une atmosphère stratifiée
Résumé
A two-dimensional DNS is used to investigate the influence of atmospheric stratification and the relative position of the jets to the wake vortices on the distribution of the engine plume during its evolution in the vortex phase. A Boussinesq approximation is used and the engine plume is modelled as a passive scalar, without phase change. A wide range of Brunt-Väisälä frequencies and jet positions are studied. It is shown that these two parameters have a strong impact on the plume position over time. For certain stratification values, a secondary wake above the main wake oval is created and carries away all or part of the plume. In this regime, the jet-vortex distance has a major impact on the amount of plume carried into the secondary wake. If the plume is initially close to the vortex it remains in the primary wake oval, and if it is far from the vortex it is very quickly entrained in the secondary wake which rises to the flight altitude.
Une DNS bidimensionnelle est utilisée pour étudier l'influence de la stratification atmosphérique et de la position relative des jets par rapport aux tourbillons de sillage sur la distribution du panache du moteur pendant son évolution dans la phase tourbillonnaire. On utilise l'approximation de Boussinesq et le panache du moteur est modélisé comme un scalaire passif, sans changement de phase. Une large gamme de fréquences de Brunt-Väisälä et de positions du jet sont étudiées. On montre que ces deux paramètres ont un fort impact sur la position du panache au cours du temps. Pour certaines valeurs de stratification, un sillage secondaire au-dessus de l'ovale du sillage principal est créé et emporte tout ou partie du panache. Dans ce régime, la distance jet-vortex a un impact majeur sur la quantité de panache emporté dans le sillage secondaire. Si le panache est initialement proche du vortex, il reste dans l'ovale du sillage primaire, et s'il est loin du vortex, il est très rapidement entraîné dans le sillage secondaire qui s'élève jusqu'à l'altitude de vol.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)