层流广义斯托克斯层与湍流减阻
流体动力学
2015-05-19 v1
摘要
本文研究了由壁面施加并沿流向传播的展向速度波修正的平面槽道流。同时研究了流向流的层流和湍流状态。当流向流为层流时,它不受波引起的展向流的影响。该展向流是一个薄的、非定常的、流向调制的边界层,可以用第一类艾里函数表示。我们将其命名为广义斯托克斯层,因为在无限波速极限下,它简化为经典的振荡斯托克斯层。当流向流为湍流时,只要波的相速度与湍流对流速度足够不同,并且强迫的时间尺度小于近壁湍流结构的寿命,层流广义斯托克斯层解就能很好地描述空间平均的湍流展向流。在这些条件下,发现减阻与斯托克斯层厚度成比例,这使得层流解对于湍流分析具有重要作用。通过将强迫条件参数与湍流空间和时间尺度进行比较,给出了由波引起的湍流状态的分类。
引用
@article{arxiv.1008.3981,
title = {The laminar generalized Stokes layer and turbulent drag reduction},
author = {Maurizio Quadrio and Pierre Ricco},
journal= {arXiv preprint arXiv:1008.3981},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication on J. Fluid Mech