利用内外层变换估算高速湍流边界层的平均剖面与通量
流体动力学
2023-07-06 v1
摘要
准确预测可压缩高速流动的阻力与传热对一系列工程应用至关重要。这需要精确掌握完整的流速与温度剖面。一种常用方法是采用可压缩速度缩放律（变换），将不可压缩流动的流速剖面进行逆变换，并结合温度-速度关系。在本注记中，我们对内层与外层采用不同的速度变换。在内层，我们利用最近提出的一种适当纳入变物性与固有可压缩性效应的缩放律；而外层剖面则采用著名的 Van Driest 变换进行逆变换。其结果是一个在整个边界层内均有效的平均剪切解析表达式，结合温度-速度关系，可以前所未有的精度预测平均速度与温度剖面。利用这些剖面，对于直至马赫数 14 的广泛可压缩湍流边界层，阻力与传热的评估精度分别达到 ±4% 与 ±8%。
引用
@article{arxiv.2307.02199,
title = {Estimating mean profiles and fluxes in high-speed turbulent boundary layers using inner/outer-layer transformations},
author = {Asif Manzoor Hasan and Johan Larsson and Sergio Pirozzoli and Rene Pecnik},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.02199},
year = {2023}
}
备注
9 pages, 3 figures