量化非正则壁面有界流中的内外层相互作用
流体动力学
2023-04-27 v1
摘要
我们在内外层相互作用模型（IOIM）（Baars 等，Phys. Rev. Fluids 1 (5), 054406）框架下，研究非正则壁面有界流中振幅调制系数变化背后的物理机制。IOIM 捕捉振幅调制效应，此处我们着重将该模型扩展至非正则流。推导了振幅调制系数与 IOIM 参数间的解析关系，其可捕捉光滑壁数据集中振幅调制系数随雷诺数增加的上升趋势。随后将该关系应用于分类和解释先前工作中的非正则湍流边界层结果。我们进一步给出粗糙到光滑变化后湍流边界层的案例研究。采用单探头和双探头热线测量获取下游光滑壁上恢复流中的流向速度时间序列。近壁区大尺度运动与小尺度包络间相干性增强，归因于外层中过能量大尺度运动更强的足迹，而近壁循环及其对叠加结构的振幅敏感性与正则光滑壁流类似。这些结果表明，内层层上方的粗糙壁结构以类似于高雷诺数光滑壁边界层中能量渐增结构的方式与近壁循环相互作用。
引用
@article{arxiv.2304.13707,
title = {Quantifying inner-outer interactions in non-canonical wall-bounded flows},
author = {Mogeng Li and Woutijn J. Baars and Ivan Marusic and Nicholas Hutchins},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.13707},
year = {2023}
}