统一湍流边界层跨流动模式的尺度律
流体动力学
2026-04-14 v1
摘要
我们发现湍流边界层中河岸剪切应力和均匀速度轮廓的统一尺度律，适用于有利和不利的平均压力梯度情况——包括出现分离和再附着的流动。我们运用信息论不可约误差定理，在不假设任何函数形式的情况下，识别出具有最大预测能力的无量纲组合 among所有维度一致的组合，从而确定关键无量纲变量。两个无量纲变量足以描述均匀河岸剪切应力，三个变量则 characterize 均匀速度轮廓。尺度律完全依赖于在固定流向位置定义的变量，表明恰当选择的局部量的组合隐式地编码了上游历史，而无需全局参数。结果经与丰富案例的验证，表明尺度律能够将此前被认为需要不同处理的流动模式中的平均量归一化到同一尺度。
引用
@article{arxiv.2604.09947,
title = {Unified scaling laws for turbulent boundary layers across flow regimes},
author = {Gonzalo Arranz and Adrian Lozano-Duran},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.09947},
year = {2026}
}