湍流边界层外区是否表现出相似行为？

近期的理论结果与既有理论已确定，位移厚度与边界层边缘速度是壁面约束湍流边界层的相似性缩放参数候选。在本文工作中，我们检验了这些缩放参数以及 Prandtl Plus 缩放和 Zagarola-Smits 缩放，以在实验湍流边界层速度剖面数据集中寻找外区的相似性。采用一种新的积分面积法结合传统的目视判断法来寻找相似速度剖面。结果表明，在我们检索的所有数据集中，均未显现出严格的全剖面相似性。然而，以内外厚度比作为搜索判据，发现有十个数据集表现出“类相似”行为。与理论一致，类相似行为情况下首选的相似性缩放参数为位移厚度与边界层边缘速度。研究发现，在少数数据集中，Prandtl Plus 缩放和 Zagarola-Smits 缩放同样适用。