基于近壁尺度理论的湍流模型可变物性与内禀压缩性修正
流体动力学
2025-09-17 v2
摘要
我们提出一种新方法，用于推导湍流模型的压缩性修正。通过该方法，我们推导了考虑内层和外层尺度特征差异的壁面限制流动的可变物性修正，扩展了 Otero Rodriguez 等人[Int. J. Heat Fluid Flow, 73, 2018]的早期工作。我们还提出修改湍粘性系数，以考虑由于内禀压缩性效应导致的近壁湍流阻尼变化。所得修正结果与我们最近提出的速度转换[Hasan 等, Phys. Rev. Fluids, 8, L112601, 2023]在内层与 Van Driest 速度转换在外层一致。此外，我们针对能量方程建模的一些重要问题，主要关注湍流普朗特数及其源项建模。与现有最先进的压缩性修正方法相比，本文修正方法结合了对能量方程的准确建模，对于广泛的湍流边界层和通道流，结果得到显著改善。所提修正方法有望提升涉及低速强导热流、超临界压力下的流体以及超声速和高声速流的各种应用中的建模效果。
引用
@article{arxiv.2410.14637,
title = {Variable-property and intrinsic compressibility corrections for turbulence models using near-wall scaling theories},
author = {Asif Manzoor Hasan and Alex Jose Elias and Florian Menter and Rene Pecnik},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.14637},
year = {2025}
}
备注
34 pages, 12 figures