二维壁面束缚流边界层内区的描述与标度行为
流体动力学
2020-09-21 v3
摘要
提出了一种基于二阶导数的矩方法，用于描述湍流边界层流动中黏性力主导区域的厚度与形状。与目前采用的固定位置亚层模型不同，新方法定义了无需微分即可通过实验获取的厚度与形状参数。理论上证明，用作标度参数的新长度参数之一也是速度剖面的相似性参数。事实上，我们表明这一新的长度尺度参数消除了传统 Prandtl Plus 标度中存在的一个理论不一致性。此外，若 Rotta 相似性约束（u_tau/u_e = 常数）成立，则新的长度参数与 Prandtl Plus 标度参数在作用于实验数据集时表现完全相同。这意味着过去归功于 Prandtl Plus 标度的许多成功也适用于新的参数集，但消除了其中一个理论不一致性。文中给出示例，展示新描述方法如何有助于探索边界层的实际物理。
引用
@article{arxiv.1703.02092,
title = {The Description and Scaling Behavior for the Inner Region of the Boundary Layer for 2-D Wall-bounded Flows},
author = {David Weyburne},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.02092},
year = {2020}
}
备注
16 pages, 4 figures, 2 tables, appendix, This version includes an important caveat to a statement made in two places about the experimental results: "... if the Rotta similarity constraint (u_tau/u_e = constant) holds." Also some minor grammatical corrections were made