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壁面有界湍流近壁小块表示的慢增长近似

流体动力学 2023-09-18 v2

摘要

已知壁面有界湍流剪切流表现出受大尺度流动结构调制的普适小尺度动力学。然而,强压力梯度使该表征复杂化;其可导致平均流在流向的显著变化。对此类情形,我们对Navier-Stokes方程进行渐近分析,以指导建立平均流增长对局域于边界的小域内近壁湍流影响的模型。该渐近在黏性长度尺度远小于平均流变化长度尺度时成立。为确保正确的动量环境,引入了一种动态过程,以考虑由渐近项产生的过上域边界的平均动量通量的额外源。将该模型的低阶单点统计与逆压梯度湍流边界层的直接数值模拟及高分辨率大涡模拟结果比较表明,该渐近模型成功解释了边界层增长对小尺度近壁湍流的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.06813,
  title  = {Slow-growth approximation for near-wall patch representation of wall-bounded turbulence},
  author = {Sean P. Carney and Robert D. Moser},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.06813},
  year   = {2023}
}

备注

Final, post-revision version