湍流管道流中基于数据驱动小波分解的自相似、空间局域结构
摘要：使用数据驱动小波分解（DDWD）方法，在摩擦雷诺数为12400的全发展管道流中提取和表征结构。我们使用热风速计分别测量了在40个壁法位置处的流向速度信号，并将DDWD应用于这些数据。结果显示，这些局部速度结构与潜在涡旋具有类似的自相似特征，其自相似范围为40个壁单位到一个管道半径的流向范围，以及$y^+=350$到$y/R=1$的壁法位置范围。值得注意的是，这些结构的形状类似于梅耶小波。数据在DDWD小波子空间上的投影也呈现出自相似性，但是在傅里叶空间中；自相似性的边界与之前相同，只是流向自相似性从更大的长度尺度$450$壁单位开始。本研究提供的自相似性证据进一步支持汤森德的附着涡旋假设，尽管我们注意到这些自相似结构被检测到超过对数层并延伸至大尺度。
作者：Alex Guo, Daniel Floryan, Michael D. Graham
论文ID：2303.11372
分类：Fluid Dynamics
分类简称：physics.flu-dyn
提交时间：2023-07-07