Z.A.哈洛尔。;你,M.I。;梅博尔德,S。;埃格伯斯,C。 在充分发展的湍流管流中,高雷诺数对大尺度和超大尺度运动行为的影响。 (英语) Zbl 1497.76039号 流体动力学。 57,第4期,524-537(2022). 小结:对完全发展的湍流管流进行了实验研究,以研究相干结构在特定的高雷诺数范围内对动能的贡献。实验在位于德国勃兰登堡理工大学的管道测试设施中进行。一维谱分析用于评估管道流动外部区域的结构行为。功率和流向速度预乘谱的结果表明,在最大雷诺数范围(Re_D=u_b D/nu=1乘以10^6)下,超大尺度运动(VLSM)的波长获得19(R),其中R是管道半径,其中u是体积速度,D是管道直径是运动粘度。同时,在不同雷诺数范围内,大尺度运动(LSM)的极端波长等于\(3R\)。根据确定的波长值,可以观察到,大于3R的结构能量贡献占总动能的55%。 MSC公司: 76F10层 剪切流和湍流 76平方米 谱方法在流体力学问题中的应用 76-05 流体力学相关问题的实验工作 关键词:壁流动;光谱分析;相干结构;动能;实验验证 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{Z.A.Hallol}等人,《流体动力学》。57,编号4,524--537(2022;Zbl 1497.76039) 全文: 内政部 参考文献: [1] Jiménez,J.,《湍流壁流的最大尺度》,湍流研究中心,《年度研究简报》,1998年,第137-154页。 [2] Kim,K.C。;Adrian,R.J.,外层的大规模运动,Phys。流体,11,417-22(1999)·Zbl 1147.76430号 ·doi:10.1063/1.869889 [3] Theodorsen,T.,湍流机制,In Proc。中西部第二。确认流体力学。,1952年3月17日至19日,第1-19页。哥伦布:俄亥俄州立大学,1952年 [4] Robinson,S.K.,湍流边界层中的相干运动,年。流体力学版次。,23, 601-639 (1991) ·doi:10.1146/annurev.fl.23.010191.003125 [5] 杰梅内斯。;Moin,P.,《近壁湍流中的最小流量单位》,J.流体力学。,225, 213-240 (1991) ·Zbl 0721.76040号 ·网址:10.1017/S0022112091002033 [6] 阿德里安·R·J。;梅恩哈特,哥伦比亚特区。;Tomkins,C.D.,湍流边界层外部区域的涡旋组织,J.流体力学。,422,1-54(2000年)·Zbl 0959.76503号 ·doi:10.1017/S0022112000001580 [7] 瓜拉,M。;Hommema,S.E。;Adrian,R.J.,《湍流管流中的大尺度和超大型运动》,J.流体力学。,554, 521-542 (2006) ·Zbl 1156.76316号 ·doi:10.1017/S0022112006008871 [8] Balakumar,B.J。;Adrian,R.J.,《河道和边界层流动中的大型和超大型运动》,Philos。事务处理。R.Soc.伦敦。A、 365665-681(2007)·Zbl 1152.76369号 [9] 周,J。;阿德里安·R·J。;巴拉昌达尔,S。;Kendall,T.M.,《通道流中产生发夹涡相干包的机制》,《流体力学杂志》。,387, 353-396 (1999) ·Zbl 0946.76030号 ·doi:10.1017/S002211209900467X [10] Brown,G.L。;Thomas,A.S.W.,《湍流边界层中的大结构》,Phys。流体,20,234-252(1977)·数字对象标识代码:10.1063/1.861737 [11] Ganapathisubramani,B。;Longmire,E.K。;Marusic,I.,湍流边界层中涡旋包的特征,《流体力学杂志》。,478, 35-46 (2003) ·Zbl 1032.76500号 ·doi:10.1017/S0022112002003270 [12] 汤姆金斯,C.D。;Adrian,R.J.,湍流边界层中的Spanwise结构和尺度增长,J.流体力学。,490, 37-74 (2003) ·Zbl 1063.76514号 ·doi:10.1017/S0022112003005251 [13] 哈钦斯,N。;汉布莱顿,W.T。;Marusic,I.,湍流边界层中倾斜横流立体粒子图像测速测量,《流体力学杂志》。,541, 21-54 (2005) ·兹比尔1119.76304 ·doi:10.1017/S0022112005005872 [14] 蒙蒂,J.P。;Stewart,J.A。;威廉姆斯,R.C。;Chong,M.S.,《湍流管道和渠道流动的大尺度特征》,《流体力学杂志》。,589, 147-156 (2007) ·Zbl 1141.76316号 ·doi:10.1017/S002211200700777X [15] Afzal,N.,《管道中充分发展的湍流:中间层》,Ingenier-Archiv,52,355-377(1982)·Zbl 0509.76060号 ·doi:10.1007/BF00536208 [16] 南卡罗来纳州贝利。;Smits,A.J.,《湍流管流中大型和超大型运动结构的实验研究》,J.流体力学。,651, 339-356 (2010) ·Zbl 1189.76013号 ·doi:10.1017/S0022112009993983 [17] 图坤,M。;乔治·W·K。;J.德尔维尔。;斯坦尼斯拉斯,M。;Johansson,P.B.V.,高雷诺数平板湍流边界层中的两点关联,J.Turbul。,10, 1-23 (2009) ·doi:10.1080/14685240902878045 [18] Adrian,R.J.,壁湍流中的发夹涡组织,物理。流体,1904130(2007)·Zbl 1146.76307号 ·doi:10.1063/1.2717527 [19] Townsend,A.A.,《湍流剪切流的结构》(1976),剑桥:剑桥大学出版社,剑桥·Zbl 0325.76063号 [20] 史密茨,A.J。;McKeon,B.J。;Marusic,I.,高雷诺数壁湍流,Annu。流体力学版次。,43, 353-375 (2011) ·兹比尔1299.76002 ·doi:10.1146/annurev-fluid-122109-160753 [21] 马萨诸塞州扎加罗拉。;Smits,A.J.,湍流管道流的平均流量标度,流体力学杂志。,373, 33-79 (1998) ·Zbl 0941.76510号 ·doi:10.1017/S0022112098002419 [22] Hultmark,M。;瓦利基维,M。;南卡罗来纳州贝利。;Smits,A.J.,光滑和粗糙管流中湍流的对数标度,J.流体力学。,728376-395(2013年)·Zbl 1291.76166号 ·doi:10.1017/jfm.2013.255 [23] Ahn,J.、Lee,H.J.、李,J.,Kang,J.和Jin Sung,H.,Re_τ=3008时30R长湍流管流的直接数值模拟,流体物理学,2015年,第27卷,第065110页。 [24] 南卡罗来纳州贝利。;瓦利基维,M。;Hultmark,M。;Smits,A.J.,《估算湍流管流中冯·卡曼常数的值》,流体力学。,749, 79-98 (2014) ·doi:10.1017/jfm.2014.208 [25] 莫里森,J.F。;McKeon,B.J。;蒋伟(Jiang,W.)。;Smits,A.J.,湍流管流中流向速度分量的缩放,流体力学杂志。,508, 99-131 (2004) ·Zbl 1060.76508号 ·doi:10.1017/S0022112004008985 [26] Chin,C。;Ng,H.C.H。;布莱克本,H.M。;蒙蒂,J.P。;Ooi,A.,Re_τ≈1000时的湍流管流:壁重解析大涡模拟、直接数值模拟和热线实验的比较,计算机与流体,122,26-33(2015)·doi:10.1016/j.compfluid.2015.08.025 [27] 德尔·阿拉莫,J.C。;杰梅内斯。;Zandonade,P。;Moser,R.D.,湍流通道能量谱的缩放,J.流体力学。,500, 135-144 (2004) ·兹比尔1059.76031 ·doi:10.1017/S002211200300733X [28] Taylor,G.I.,湍流谱,Proc。R.Soc.Lond,164476-490(1938年) [29] 哈钦斯,N。;Marusic,I.,湍流边界层对数区域中超长蜿蜒流向结构的证据,J.流体力学。,579, 1-2 (2007) ·Zbl 1113.76004号 ·doi:10.1017/S0022112006003946 [30] 佩里,A.E。;Henbest,S。;Chong,M.S.,壁湍流的理论和实验研究,流体力学杂志。,165, 163-199 (1986) ·Zbl 0597.76052号 ·doi:10.1017/S002211208600304X [31] 德尔·阿拉莫,J.C。;Jiménez,J.,湍流对流速度估算和泰勒近似修正,J.流体力学。,640, 5-26 (2009) ·Zbl 1183.76761号 ·doi:10.1017/S0022112009991029 [32] Nickels,T.B.、Marusic,I.、Hafez,S.M.和Chong,M.S.,《高雷诺数湍流边界层中k^-1定律的证据》,Phys。修订稿。,2005年,第95卷,第074501页。 [33] Øngüner,E.,过渡雷诺数和极高雷诺数下的管流实验,博士。论文,勃兰登堡理工大学科特布斯-森腾堡分校,库维利埃旋涡,2018,ISBN-13-978-3-73699-783-78。 [34] 罗森博格,B.J。;Hultmark,M。;瓦利基维,M。;南卡罗来纳州贝利。;Smits,A.J.,极端雷诺数下光滑和粗糙管流的湍流谱,《流体力学杂志》。,731, 46-63 (2013) ·Zbl 1294.76182号 ·doi:10.1017/jfm.2013.359 [35] Mathis,R。;哈钦斯,N。;Marusic,I.,湍流边界层小尺度结构的大尺度振幅调制,流体力学杂志。,628, 311-337 (2009) ·Zbl 1181.76008号 ·doi:10.1017/S0022112009006946 [36] 瓦利基维,M。;Ganapathisubramani,B。;Smits,A.J.,《雷诺数极高时边界层和管道中的光谱标度》,《流体力学杂志》。,771303-326(2015年)·doi:10.1017/jfm.2015.181 [37] 布洛克·K·J。;库珀,R.E。;Abernathy,F.H.,管流纵向速度波动的径向关联和谱中的结构相似性,《流体力学杂志》。,88, 585-608 (1978) ·doi:10.1017/S0022112078002293 [38] 佩里,A.E。;Abell,C.J.,管道流动湍流的标度定律,流体力学杂志。,67, 257-271 (1975) ·doi:10.1017/S0022112075000298 [39] Hallol,Z.、Merbold,S.和Egbers,C.,大尺度和超大尺度运动对湍流管流中湍流动能的贡献,Proc。申请。数学。机械。,2021年,第20卷,第02000229页。 [40] Hallol,Z.,高雷诺数湍流管流中能量相干结构的行为,博士。论文,勃兰登堡理工大学科特布斯-森腾堡分校,库维利埃旋涡出版社,2021年b ISBN:978-3-7369-7501-9。 [41] 蒙蒂,J.P。;哈钦斯,N。;Ng,H.C.H。;马鲁西克,I。;Chong,M.S.,《湍流管道、通道和边界层流动的比较》,《流体力学杂志》。,632, 431-442 (2009) ·Zbl 1183.76036号 ·doi:10.1017/S0022112009007423 [42] König,F.,《高雷诺数管道流动的研究》。博士论文,博士。论文,勃兰登堡理工大学科特布斯-森腾堡分校,库维利埃旋涡,2015,ISBN13 978-3-73699-049-4。 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。