基于透壁-阻力模型的近壁湍流改变
流体动力学
2023-08-01 v2
摘要
本文研究了一组称为透壁-阻力模型（TRM）的边界条件在近壁湍流改变中的作用。TRM 此前由 Lacis 等人（2020）提出，用于表示表面微纹理对其上覆主体流动的净效应。它包含传统的 Navier 滑移边界条件，通过滑移长度 和 将流向与展向速度与各自剪切关联起来。此外，它具有一个透壁条件，通过透壁长度 和 以壁平行速度剪切的变化来表达壁法向速度中所诱导的变化。当边界平面上发生更多透壁时，会出现更大程度的阻力增加，且对于典型近壁湍流，湍流透壁主要耦合于展向剪切分量。TRM 可重现均匀与结构化粗糙度为 以内的效应。在此过渡粗糙流态中，TRM 的透壁长度必须经验确定。透壁因子定义为滑移长度与透壁长度的乘积，即 。该因子包含边界平面上发生的壁平行速度以及渗透率增加的复合效应，二者均导致壁法向的动量输运。对于过渡粗糙湍流态中的规则纹理表面，观察到透壁因子与粗糙度函数之间的线性关系。所得到的透壁因子与粗糙度函数之间的关系表明，此类有效流动量可成为该流态下表征粗糙表面的合适度量。
引用
@article{arxiv.2105.09391,
title = {Near-wall turbulence alteration with the Transpiration-Resistance Model},
author = {Seyed Morteza Habibi Khorasani and Uǧis Lācis and Simon Pasche and Marco Edoardo Rosti and Shervin Bagheri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.09391},
year = {2023}
}