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程，程；李伟鹏；阿德里安·洛扎诺·杜兰；刘洪

在低雷诺数壁湍流中发现汤森德附壁涡旋。 （英语） Zbl 1460.76454号

J.流体力学。 889，论文编号A29，21 p.（2020）。
摘要：越来越多的研究支持在足够高的雷诺数条件下，壁湍流中存在汤森德附壁涡。在本研究中，我们揭示了低雷诺数壁湍流中汤森德附壁涡的特征。为此，我们使用三维聚类方法来识别四个雷诺数（Re_τ=186、358、547和934）下湍流道流中强流向和展向速度波动的附壁结构。研究了这些结构的统计特性，如几何自相似性、人口密度和统计矩，并与附加涡模型的预测进行了比较。特别注意高速和低速附壁条纹结构之间的不对称性，我们表明前者更能代表附壁涡流。这一观察结果归因于与条纹相关的扫描和喷射事件之间的差异。我们还研究了雷诺数对结构统计特性的影响，发现在仔细研究的雷诺数范围内可以观察到附加涡流的特征。我们的方法为在低雷诺数下使用更经济的计算模拟进行经济高效的模型开发和流量预测铺平了道路。

引用于7文件

MSC公司：

76F40型 湍流边界层

关键词：

边界层结构；湍流边界层

软件：

算法964
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{C.Cheng}等人，《流体力学杂志》。889，论文编号A29，21 p.（2020；Zbl 1460.76454）
全文： 内政部

参考文献：

[1] Agostini，L.&Leschziner，M.2014《外部大尺度结构对河道水流近壁湍流的影响》。物理学。流体26（7），075107。
[2] Agostini，L.&Leschziner，M.2016a关于准静态湍流假设在表示边界层中大尺度对小尺度的影响方面的有效性。物理学。流体28（4），045102。
[3] Agostini，L.&Leschziner，M.2016b预测小尺度近壁湍流对大规模外部运动的响应。物理学。流体28（1），339-352。
[4] Agostini，L.&Leschziner，M.2019 Re河道水流中湍流尺度谱与表面摩擦统计之间的关系_𝜏 ≈ 1000.《流体力学杂志》871，22-51·Zbl 1419.76297号
[5] Alfredsson，P.H.，Segalini，A.&Ørlü，R.2011壁面湍流中流向湍流强度的新标度及其告诉我们的关于外峰的信息。物理学。流体23（4），041702·Zbl 1291.76163号
[6] Baars，W.J.、Hutchins，N.和Marusic，I.2017附壁湍流在边界层中的自相似性。《流体力学杂志》823，R2·兹比尔1419.76299
[7] Baars，W.J.和Marusic，I.2020边界层中流向湍流动能的数据驱动分解。第2部分。综合能源和A_1。《流体力学杂志》882，A26·Zbl 1460.76450号
[8] Cheng，C.，Li，W.，Lozano Durán，A.和Liu，H.2019用二维经验模式分解识别湍流通道流中的附加涡流。《流体力学杂志》870，1037-1071·Zbl 1419.76306号
[9] Chung，D.，Marusic，I.，Monty，J.P.，Vallikivi，M.&Smits，A.J.2015关于湍流边界层和管道流动对数层中惯性能的普遍性。实验流体56（7），141。
[10] Corrsin，S.1958湍流剪切流中的局部各向同性。NACA研究备忘录。58B11·Zbl 0086.40801号
[11] Davidson，P.A.，Nickels，T.B.&Krogstad，P.-Au.2006壁层湍流中的对数结构函数定律。《流体力学杂志》550，51-60·Zbl 1097.76038号
[12] Delálamo，J.C.，Jiménez，J.，Zandonade，P.&Moser，R.D.2004湍流通道能量谱的缩放。《流体力学杂志》500，135-144·Zbl 1059.76031号
[13] Delálamo，J.C.，Jiménez，J.，Zandonade，P.&Moser，R.D.2006湍流对数区域中的自相似涡旋团。《流体力学杂志》561、329-358·Zbl 1157.76346号
[14] Deshpande，R.、Monty，J.P.和Marusic，I.2019湍流边界层中大型附壁结构的流向倾角。J.流体力学877，R4·Zbl 1430.76264号
[15] Dong，S.、Lozano-Duran，A.、Sekimoto，A.和Jiménez，J.2017统计平稳均匀剪切湍流中的相干结构。《流体力学杂志》816167-208·Zbl 1383.76181号
[16] Hellström，L.H.O.，Marusic，I.&Smits，A.J.2016湍流管流中大规模运动的自相似性。《流体力学杂志》792，R1·Zbl 1381.76119号
[17] Hoyas，S.&Jiménez，J.2006湍流通道中速度波动至Re的缩放_𝜏 = 2003年物理学。流体18（1），011702。
[18] Hu，R.，Yang，X.I.A.&Zheng，X.2020壁面湍流中的附壁和脱壁旋涡。《流体力学杂志》885，A30·Zbl 1460.76467号
[19] Hu，R.&Zheng，X.2018湍流槽道流动中内外运动的能量贡献。物理学。流体版本3（8），084607。
[20] Hultmark，M.、Vallikivi，M.，Bailey，S.C.和Smits，A.J.2012极端雷诺数下的湍流管流。物理学。修订稿108（9），094501·Zbl 1294.76182号
[21] Hwang，J.&Sung，H.J.2018湍流边界层中速度波动的壁附结构。《流体力学杂志》856、958-983·Zbl 1415.76340号
[22] Hwang，J.&Sung，H.J.2019Wall-attached clusters for the logistical velocity law in turbant pipe flow（湍流管流对数速度定律）。物理学。流体31（5），055109。
[23] Hwang，J.&Sung，H.J.2017大尺度运动对湍流边界层中摩擦阻力的影响。《流体力学杂志》829，751-779·Zbl 1460.76469号
[24] Hwang，Y.2015湍流通道中自持附涡的统计结构。《流体力学杂志》767，254-289。
[25] Hwang，Y.和Bengana，Y.2016湍流通道流中最小附加涡流的自维持过程。《流体力学杂志》795、708-738·Zbl 1359.76143号
[26] Jiménez，J.2018壁面湍流中的相干结构。《流体力学杂志》842，第1页·Zbl 1419.76316号
[27] Jiménez，J.&Hoyas，S.2008壁面流缓冲层上方的湍流波动。《流体力学杂志》611，215-236·Zbl 1151.76512号
[28] Klewicki，J.、Fife，P.和Wei，T.2009关于对数平均值剖面。《流体力学杂志》638、73-93·Zbl 1183.76766号
[29] Lee，M.&Moser，R.D.2015 Re之前湍河道水流的直接数值模拟_𝜏 ≈ 5200.《流体力学杂志》774395-415。
[30] Lozano Durán，A.&Bae，H.J.2019汤森德附壁涡流的特征尺度。《流体力学杂志》868、698-725·Zbl 1415.76351号
[31] Lozano-Durán，A.&Borrell，G.2016算法964：计算离散曲面亏格的有效算法及其在湍流中的应用。ACM事务处理。数学。软42（4），34:1-34:19·兹比尔1369.65033
[32] Lozano-Duran，A.、Flores，O.和Jiménez，J.2012湍流通道中动量传递的三维结构。《流体力学杂志》694，100-130·Zbl 1250.76108号
[33] Lozano Durán，A.和Jiménez，J.2014计算域对Re之前湍流通道直接模拟的影响_𝜏 = 4200.物理。流体26（1），011702。
[34] Lozano Durán，A.和Jiménez，J.2014湍流通道中相干结构的时间分辨演化：涡流和级联的特征。《流体力学杂志》759，432-471。
[35] Marusic，I.、Baars，W.J.和Hutchins，N.2017壁湍流内外相互作用背景下的流向湍流强度缩放。物理学。流体版本2（10），100502·Zbl 1419.76299号
[36] Marusic，I.&Kunkel，G.J.2003平板边界层的流向湍流强度公式。物理学。流体15（8），2461-2464·兹比尔1186.76353
[37] Marusic，I.&Monty，J.P.2019附壁湍流涡流模型。每年。《流体力学评论》51，49-74·Zbl 1412.76038号
[38] Marusic，I.，Monty，J.P.，Hultmark，M.&Smits，A.J.2013关于壁湍流的对数区域。J.流体力学716，R3·Zbl 1284.76206号
[39] Mathis，R.、Marusic，I.、Chernyshenko，S.I.和Hutchins，N.，2013估算给定外部区域输入的壁面剪力波动。《流体力学杂志》715163-180·Zbl 1284.76207号
[40] Mehrez，A.、Philip，J.、Yamamoto，Y.和Tsuji，Y.2019湍流通道流动中的压力和展向速度波动：矩的对数行为和相干结构。物理学。流体版本4（4），044601。
[41] Meneveau，C.&Marusic，I.2013湍流边界层中高阶矩的广义对数定律。《流体力学杂志》719，R11·Zbl 1284.76209号
[42] Mizuno，Y.和Jiménez，J.2011壁面湍流重叠区域的平均速度和长度尺度。物理学。流体23（8），085112。
[43] Moisy，F.&Jiménez，J.2004各向同性湍流中强结构的几何和集群。《流体力学杂志》513111-133·Zbl 1107.76328号
[44] Mouri，H.2017根据附加涡流假设，壁湍流中的两点关联。《流体力学杂志》821，343-357·兹比尔1383.76241
[45] Osawa，K.和Jiménez，J.2018湍流通道中不同动量通量的强烈结构。物理学。修订版流体3，084603。
[46] Perry，A.和Marusic，I.1995A边界层湍流结构的wall-wake模型。第1部分：。附加涡流假设的扩展。《流体力学杂志》298361-388·Zbl 0849.76030号
[47] Perry，A.E.和Chong，M.S.1982关于壁湍流的机制。《流体力学杂志》119（119），173-217·Zbl 0517.76057号
[48] Perry，A.E.，Henbest，S.&Chong，M.S.1986A壁湍流的理论和实验研究。《流体力学杂志》165163-199·Zbl 0597.76052号
[49] Sillero，J.A.、Jiménez，J.&Moser，R.D.2013雷诺数以下湍流壁面流的单点统计𝛿^+ ≈ 2000.物理。流体25（10），105102。
[50] 汤森，A.A.1976《湍流剪切流的结构》，第2版。剑桥大学出版社·Zbl 0325.76063号
[51] Wallace，J.M.，2016湍流研究象限分析：历史与演变。每年。《流体力学评论》第48期，第131-158页·Zbl 1356.76107号
[52] Wang，W.，Pan，C.&Wang，J.2018准二变量变分模式分解作为壁湍流尺度分析工具。实验流体59（1），1。
[53] Wang，W.，Pan，C.&Wang，J.2019多分量变分模式分解及其在壁湍流中的应用。实验流体60（6），95。
[54] Woodcock，J.D.&Marusic，I.2015附加涡流的统计行为。物理学。流体27（1），97-120。
[55] Yamamoto，Y.和Tsuji，Y.2018 Re河道水流对数区域的数值证据_𝜏 = 8000.物理。流体版本3（1），012602。
[56] Yang，Q.，Willis，A.P.&Hwang，Y.2019通道流中附加涡流的精确相干态。《流体力学杂志》8621029-1059·Zbl 1415.76373号
[57] Yang，X.，Baidya，R.，Lv，Y.&Marusic，I.2018高雷诺数下壁边界流跨向和壁面法向速度的分层随机加性模型。物理学。流体版本3（12），124606。
[58] Yang，X.I.A.，Marusic，I.和Meneveau，C.2016湍流壁有界流惯性层中的矩母函数和标度定律。《流体力学杂志》791，R2·Zbl 1382.76130号
[59] Yoon，M.，Hwang，J.，Yang，J.&Sung，H.J.2020逆流-压力颗粒湍流边界层中流向速度波动的壁附结构。《流体力学杂志》885，A12·Zbl 1460.76502号
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