平面湍流壁面射流中的平均速度标度
流体动力学
2021-11-04 v2
摘要
文献中关于平坦表面上的平面湍流壁面射流的研究，无一例外地将喷口初始条件或远下游渐近条件作为长度与速度尺度沿流向变化量的标度参数。然而，这些选择与平面湍流壁面射流的自相似概念（本质上是一个“局部”概念）不符。我们首先证明，壁面射流中速度与长度尺度的流向变化以局部参数标度时表现出显著的标度律，即似乎不存在施加的长度与速度尺度。接下来，表明平均速度剖面数据暗示存在两个不同的层——壁面（内层）与完整自由射流（外层）。每一层均以其合适的长度与速度尺度标度，且观察到该标度是普适的，即独立于局部摩擦雷诺数。分析表明，这些普适标度的重叠导致重叠层中出现依赖于雷诺数的幂律速度变化。观察到平均速度重叠层与动量平衡中间层吻合良好，且似乎没有惯性重叠的证据；仅观察到中间重叠。引入一个中间变量吸收了重叠层中长度尺度对雷诺数的依赖，从而得到以该中间变量表示的平均速度普适幂律重叠剖面。
引用
@article{arxiv.1905.00248,
title = {Mean velocity scaling in plane turbulent wall jets},
author = {Abhishek Gupta and Harish Choudhary and A. K. Singh and Thara Prabhakaran and Shivsai Ajit Dixit},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.00248},
year = {2021}
}