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部分滑移壁面上层流边界层的压力诱导分离

流体动力学 2024-08-14 v1

摘要

采用直接数值模拟,研究了部分滑移壁面上压力诱导的层流分离泡 (LSB) 的特性,并与典型无滑移壁面上的情况进行了比较。比较了三种情况,其中两种采用不同滑移长度 (Λ\Lambda) 的线性 Robin 型滑移边界条件,一种为无滑移。对于部分滑移情况,采用了流向分布的滑移剖面,以确保无滑移与部分滑移之间的平滑过渡(从无滑移到恒定滑移长度的过渡需要 5δ\delta,其中 δ\delta 是入口边界层厚度)。恒定的目标滑移长度在流动分离开始前及期间维持了 20δ20\delta 的上游距离。分离由施加在顶部边界的壁面法向速度剖面诱导。所有情况均在 Reδ=Uδ/ν=455Re_\delta = U_{\infty}\delta/\nu = 455 下进行。初步结果表明,随着滑移长度的增加,分离和再附着被延迟。最值得注意的是,随着滑移长度的增加,滚转涡的形成和脱落得到缓解,导致尾流湍流度降低,尽管平面剪切层的自相似性得以保持。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.07008,
  title  = {Pressure-Induced Separation of a Laminar Boundary Layer over a Partially-Slip Wall},
  author = {Benjamin Kellum Cooper and Benjamin S. Savino and John Marshall Cooper and Taiho Yeom and Wen Wu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.07008},
  year   = {2024}
}

备注

7 pages, 9 figures