用于湍流减阻的展向壁面速度顺流向行波
流体动力学
2015-05-13 v1
摘要
通过直接数值模拟研究了在平面湍流槽道壁面施加的展向速度波。我们考虑展向速度的正弦波，该波随时间变化并沿顺流方向在空间上受到调制。相速度可以为零、正或负，因此波可以是静止的，也可以是沿平均流方向向前或向后行进的。这种强迫作用包括两种已知的减摩阻技术作为特例：振荡壁面技术（具有无限相速度的行波）和最近提出的展向速度稳态分布（具有零相速度的行波）。行波显著改变了摩擦阻力。缓慢向前行进的波产生较大的减阻效果，可以在低雷诺数下使流动再层流化。较快的波产生完全不同的结果，即阻力增加。更快的波再次产生减阻效果。相反，向后行进的波在任何速度下都能减阻。当行波减阻时，其作用方式与振荡壁面类似，但能量效率更高。当波以与对流近壁湍流结构相当的速度行进时，观察到阻力增加。给出了说明不同流动行为的图表。
引用
@article{arxiv.0901.1026,
title = {Streamwise-traveling waves of spanwise wall velocity for turbulent drag reduction},
author = {M. Quadrio and P. Ricco and C. Viotti},
journal= {arXiv preprint arXiv:0901.1026},
year = {2015}
}