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湍流在改变阻力的表面上的平滑壁状行为:一个统一的虚拟原点框架。 (英语) Zbl 1461.76268号

小结:我们研究了置换上覆水流不同成分感知到的明显、虚拟原点对近壁湍流的影响。这种机制通常用于改变较小尺寸的纹理表面。对于肋骨的特殊情况,P.卢基尼等[同上,228,87–109(1991年;Zbl 0723.76032号)]提出它们对上覆水流的影响可以减少到由流向和展向速度感知的原点之间的偏移,后者是湍流感知的原点。后来的结果,特别是在超疏水表面的情况下,表明这种影响不仅取决于切向速度的表观起源,还取决于壁面法向速度的来源。为了研究这一点,本文着重于使用Robin、类滑移边界条件以及反向控制对所有三个速度分量施加不同虚拟原点的湍流通道进行直接模拟。我们的模拟结果支持相关参数是平均流和湍流感知到的虚拟原点之间的偏移。当使用Robin类滑移边界条件时,平均流量的虚拟原点由流向滑移长度决定。同时,湍流的虚拟原点是由壁面法向滑移长度和展向滑移长度的综合作用产生的。顺流速度波动所经历的滑移反过来对湍流的虚拟原点和阻力的影响可以忽略不计,至少在减阻范围内是如此。这表明,诱导表面横流速度的准流向涡所感知的原点是确定湍流虚拟原点的关键,而与流向速度波动相关的近壁流所感知的起点则起次要作用。在这个框架中,流量控制文献中通常报告的湍流量的变化仅是源选择的结果,当使用湍流经历的湍流作为源时,这些变化是不存在的。除了原点的这种转变,我们还证明湍流基本上保持了光滑的球形。一个简单的表达式可以预测该区域内湍流的虚拟原点。效果也可以重现先验的通过将虚拟原点引入平滑的涡流粘度框架。

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76F40型 湍流边界层
76层70 湍流控制
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