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确定非平衡流边界层厚度的一般方法

流体动力学 2021-03-03 v3

摘要

虽然对于典型平衡流,边界层厚度的计算是直接的,但对于一般非平衡流尚无公认的定义。在本工作中,基于在壁面法向应用 Bernoulli 方程所得的“无粘”速度剖面 UI[y]U_I[y] 的局部重构,我们发展了一种方法。边界层厚度 δ99\delta_{99} 随后被定义为 U/UI=0.99U/U_I = 0.99 的位置,这与零压梯度边界层 (ZPGBLs) 的经典定义一致。所提出的局部重构方法无需参数,可用于内流和外流,而无需诉诸迭代过程、数值积分或数值微分。通过将该方法应用于层流和湍流边界层以及两种翼型绕流,展示了局部重构方法相对于各种现有方法的优越性能。数值实验表明,局部重构方法比现有方法更准确、更稳健,并且适用于宽范围 Reynolds 数的流动。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.14656,
  title  = {General method for determining the boundary layer thickness in nonequilibrium flows},
  author = {Kevin Patrick Griffin and Lin Fu and Parviz Moin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.14656},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted to Physical Review Fluids