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基于逆速度变换的可压缩湍流边界层近壁模型。 (英语) Zbl 1528.76038号

小结:在这项工作中,近壁模型耦合了最近开发的可压缩速度变换的反演[作者,Proc.Natl.Acad.Sci.118,No.34,Article ID e211114118(2021;doi:10.1073/pnas.2111144118)]以及代数温度-速度关系式。作为输入,该模型要求边界层内层和边界层边缘一个壁面法线高度处的平均流动状态。作为输出,该模型可以预测整个内层的平均温度和速度分布,以及壁面剪应力和热流密度。该模型在先验的使用广泛的直接数值模拟数据库,对高马赫数湍流通道流、管道流和边界层(48种情况,边缘马赫数在0.77–11范围内,半局部摩擦雷诺数在170–5700范围内)进行数值模拟。对于所有测试的情况,本模型明显比经典常微分方程(ODE)模型更准确。该模型作为壁面模型,用于对体积马赫数在0.7–4范围内、摩擦雷诺数在320–1800范围内的槽道流动进行大涡模拟。与经典框架相比后部从意义上讲,本方法大大改善了预测的热流密度、壁面应力、温度和速度分布,尤其是在强传热的情况下。此外,本模型求解一个ODE而不是两个ODE,并且具有与常用ODE模型类似的计算成本和实现复杂性。

MSC公司:

76F40型 湍流边界层
76层50 湍流中的压缩效应
80甲19 扩散和对流传热传质、热流
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