湍流槽道流中壁面附着涡的流向倾角

我们开发了一种新方法，用于评估占据对数区且具有给定壁面法向高度的壁面附着涡的流向倾角（SIA）。为消除其他尺度对通过两点相关估计的 SIA 的影响，我们将目标涡在近壁处的足迹及其所携带的对应流向速度脉动同时分离出来，方法是将谱随机估计与附着涡假设相结合。我们利用直接数值模拟产生、跨度 $Re_{\tau} \sim O(10^2)-O(10^3)$ 的数据集进行剖析以研究雷诺数效应。本结果首次表明，附着涡的 SIA 在低和中等雷诺数下依赖于雷诺数，并随雷诺数增大趋于在 $45^{\circ}$ 饱和。以往大量实验研究所报道的平均 SIA 被证明是多尺度附着涡叠加贡献的结果。这些发现澄清了长期争论，并完善了附着涡模型的图景。