Prandtl 扩展混合长模型在二维湍流经典远尾流中的应用
流体动力学
2021-04-07 v1
摘要
尽管存在局限，Prandtl 混合长模型仍被广泛用于模拟湍流自由剪切流。Prandtl 扩展模型解决了原模型诸多不足，但应用不广，部分因其推导与实现中出现的额外数学复杂性。此外，两模型 Prandtl 均忽略运动黏度，理由是其在量级上远小于湍流黏度。近期工作表明，在原始模型中纳入运动黏度兼具数学与物理优势。本工作中，给出了扩展模型的新推导，并证明当纳入运动黏度时再次获得类似优势。另外，通过标度技术，导出了扩展模型的相似平均速度剖面，得到一个单一非线性常微分方程，并用 Hermite 谱方法数值求解。计算所得归一化相似平均速度与时均剪切应力剖面与实验观测对比，显示极为吻合。
引用
@article{arxiv.2101.08550,
title = {Prandtl's extended mixing length model applied to the two-dimensional turbulent classical far wake},
author = {AJ Hutchinson and N Hale and K Born and DP Mason},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.08550},
year = {2021}
}
备注
21 pages, 5 figures