横向壁面强迫对湍流阻力的减小。第一部分：大涡模拟
摘要：沿著横跨壁面的流向运行的波动流通过一系列的雷诺数进行了湍流减阻的研究。在第一部分中，通过壁面解析大涡模拟实验于一种通道流中，以探究波动波的频率和波数对摩擦雷诺数为951和4000所产生的减阻效果的影响。激励参数范围限制在内缩比例激励途径中，即通过直接削减靠近壁面尺度来实现减阻。我们发现，湍流削减程度（从而减阻效果）随着靠近壁面的Stokes层突出高度ell_0.01而变化。我们确定了一系列频率的范围，在这个范围内，Stokes层减弱了湍流，提升了湍流的循环生成并加厚了黏性亚层；在这个范围内，随着ell_0.01的增加，减阻效果也会增加，直到达到30个黏性单位。超出这个范围后，强烈的Stokes剪切应变增强了靠近壁面的湍流生成，导致随着ell_0.01的增加，减阻效果下降。我们还发现，在我们的参数和雷诺数空间中，通过内缩比例激励途径带来的功耗总是超过任何减阻节约。这激发了第二部分对外缩比例激励途径的研究，其中减阻是通过激励外缩比例运动来实现的。
作者：Amirreza Rouhi, Matt K. Fu, Dileep Chandran, Andrea Zampiron, Alexander J. Smits, Ivan Marusic
论文ID：2211.03175
分类：Fluid Dynamics
分类简称：physics.flu-dyn
提交时间：2023-08-09