湍流槽道流中近壁条带与大尺度运动的相互作用
流体动力学
2022-04-13 v1
摘要
研究了壁面有界湍流外流区近壁条带与大尺度运动（LSMs）之间的相互作用。从两个角度检验了 Toh & Itano（2005）的共同支撑假说，检验在低到中等雷诺数下的全尺度槽道中进行。为研究外层结构对近壁条带展向运动的自上而下影响，采用受粒子图像测速启发的方法追踪条带的展向位置。发现其展向平流速度受对数层中大尺度环流层级的影响，但其展向条带密度仅与 LSMs 弱相关。证据表明自上而下影响存在并驱动条带在展向的漂移，如 Toh & Itano（2005）所提示，但假说的条带聚集很少发生。随后在 Re_tau 约 535 下进行数值实验以澄清近壁条带在外层 LSMs 生成与维持中的作用。结果显示近壁条带的合并与 LSMs 的生成仅弱相关，且移除 LSMs 的近壁根并不影响外层区域的演化。结论是来自近壁条带的自下而上影响对 LSM 生成与维持并非必要，也削弱了共同支撑假说的证据。
引用
@article{arxiv.2203.08043,
title = {Interaction between near-wall streaks and large-scale motions in turbulent channel flows},
author = {Zisong Zhou and Chun-Xiao Xu and Javier Jiménez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.08043},
year = {2022}
}