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利用指示函数与计算数据确认湍流法向应力重叠区的性质:对数律还是四分之一幂律

流体动力学 2024-05-24 v1

摘要

基于对来自槽道和管道流动的一些最佳直接数值模拟(DNS)数据的仔细微分,在550<Reτ<16,000550<Re_\tau<16,000范围内,检查流向法向应力剖面(NSP)的指示函数,以确定对数趋势段或1/4幂律区域的存在性和壁面距离范围。在我们检查的15个DNS数据案例中,有9个Reτ<2,000Re_\tau<2,000的案例,NSP不包含任何提出的趋势。当ReτRe_\tau超过约2,000时,在y+=1,000y^+=1,000附近出现1/4幂律,反映了Chen和Sreenivasan的“有界耗散”预测以及Monkewitz的数据分析,并随着雷诺数扩展,对于ReτRe_\tau约15,000,扩展到1,000<y+<10,0001,000<y^+<10,000。这个1/4幂律NSP范围对应于外尺度YY在约0.3到0.7之间的范围。所检查的计算数据库不包括更高雷诺数下的零压力梯度边界层实验,在这些实验中,Marusic等人根据“壁面尺度涡模型”先前报告了NSP中在y+y^+约1,000处的对数趋势。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.14675,
  title  = {Utilizing indicator functions with computational data to confirm nature of overlap in normal turbulent stresses: logarithmic or quarter-power},
  author = {Hassan Nagib and Ricardo Vinuesa and Sergio Hoyas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.14675},
  year   = {2024}
}