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湍流管流中的均匀动量区。 (英语) Zbl 1460.76456号

小结:在Re_τ=500时,采用直接数值模拟方法研究了充分发展的湍流管流中均匀动量区(UMZ)和UMZ界面的特性和动力学。从瞬时流向速度的概率密度函数中检测到的多个UMZ[C.M.De Silva先生等,同上786、309–331(2016年;Zbl 1381.76106号)]显示出与湍流通道和边界层流动(TBL)的相似性:较薄UMZ的分层结构分布,较薄的界面靠近壁面,同时UMZ界面处的流向速度出现更剧烈和更大的跳跃。条件平均结果表明,渠道和管道在数量上非常相似,而管道和TBL显示出显著差异。管道流中最内侧的UMZ表现出与管道中其他UMZ不同的行为。对UMZ界面的扭曲进行了三维研究,该界面代表了具有高动量和低动量条纹的相干运动的蜿蜒。UMZ在二维和三维上的蜿蜒在远离墙壁的地方加剧,并且在方位方向上总是比顺流方向上波浪更大。近壁区的UMZ捕获了近壁旋回的小尺度速度波动,并显示出(Q2)喷出物对(Q4)扫掠的不对称调制。喷出物对扫掠的不对称调制从壁面向管道中心减小,在最内侧的UMZ中观察到相反的升高扫掠趋势。在壁附近,喷射区域与平扫掠区域相比非常陡峭,而在管道中心,大规模喷射相对平坦,扫掠区域更陡峭。

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76F40型 湍流边界层

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