壁面效应对湍流槽道流中压力脉动的影响
流体动力学
2015-03-17 v2 计算物理
摘要
本文旨在研究壁面回响对压力脉动 p' 以及包含 p' 的统计关联量（即再分布项 φ_{ij}、压力扩散项 d_{ij}^{(p)} 和速度/压力梯度项 Π_{ij}）的影响。我们扩展了壁面有界湍流 DNS 计算中通常对包含压力脉动的湍流关联量的分析方法 [Kim J.: J. Fluid Mech. 205 (1989) 421–451]，不仅将 p' 分为快部 p_{(r)}' 和慢部 p_{(s)}' [Chou P.Y.: Quart. Appl. Math. 3 (1945) 38–54]，还进一步将其分为体积项（p'_{(r;V)} 和 p'_{(s;V)}）和表面项（壁面回响；p'_{(r;w)} 和 p'_{(s;w)}）。我们开发了一种基于格林函数方法的算法，用于计算充分发展的湍流平面槽道流中各种包含压力脉动的关联量（再分布、压力扩散、速度/压力梯度）的上述分解。这一精确分析证实了先前基于镜像法近似的结果 [Manceau R., Wang M., Laurence D.: J. Fluid Mech. 438 (2001) 307–338]，表明在壁面处，p'_{(V)} 和 p'_{(w)} 通常符号相同且大小近似相等。然后，我们利用上述结果研究了低雷诺数平面槽道流中每种机制对压力关联量的贡献，并讨论了标准的二阶矩封闭建模实践。
引用
@article{arxiv.1101.1876,
title = {Wall effects on pressure fluctuations in turbulent channel flow},
author = {G. A. Gerolymos and D. Senechal and I. Vallet},
journal= {arXiv preprint arXiv:1101.1876},
year = {2015}
}