关于对数壁面压力方差增长的泊松源基础
流体动力学
2026-05-19 v3
摘要
在高雷诺数壁面边界流动中，内缩放壁面压力方差往往表现为随摩擦雷诺数呈对数增长。我们考虑不可压缩压力泊松方程的两个源：与平均剪切相关的线性(快速)项和由二次速度涡动组成的非线性(缓慢)项。本文建立了源项与内缩放方差表示系数之间的联系。到主导阶数，我们认为线性源提供与雷诺数无关的偏移量，而非线性源贡献对数系数。示例数据集为雷诺数为的直接数值模拟(DNS)，尽管主要贡献是建立与众所周知的高-壁面湍流标度的机械联系。通过考虑源项和泊松方程的积分解方法，我们发现线性源贡献主要位于缓冲层并映射到近壁循环。到主导阶数，这一贡献在内缩比例下变为不变，从而在对数表示中贡献一个偏移量。惯性层(旋流裂缝)之间均匀动量区特征的界面区域局部化了应变和涡旋贡献，并且包含越来越大比例的应变和涡旋。我们表明裂缝是源项的紧凑载体，其中尤其是非线性项在这些区域中尤为突出。通过考虑惯性层统计数据，我们将变化的非线性贡献链接到增长，这与先前的经验观察一致。
引用
@article{arxiv.2511.16776,
title = {On the Poisson-Source Basis of Logarithmic Wall-Pressure-Variance Growth},
author = {Jonathan M. O. Massey and Joseph C. Klewicki and Beverley J. McKeon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.16776},
year = {2026}
}