基于反向速度转换的可压缩湍流边界层近壁模型
摘要：高速湍流边界层的近壁模型：一种耦合了最近开发的可压缩速度转换的逆过程和代数温度-速度关系的近壁模型被开发用于高速湍流边界层。该模型需要边界层内层的一定壁法向高度处和边界层边缘的平均流态作为输入，可以预测整个内层的平均温度和速度剖面，以及壁面剪切应力和热流作为输出。该模型在先验意义上使用了大量直接数值模拟高马赫数的湍流管道流动、管道流动和边界层的数据库进行了测试（48个案例，边缘马赫数在0.77至11之间，半局部摩擦雷诺数在170至5700之间）。对于所有测试案例，该模型的准确性显著优于经典的常微分方程（ODE）模型。该模型作为墙面模型被应用于通道流中的大涡模拟，通道流的块马赫数范围为0.7至4，摩擦雷诺数范围为320至1800。后验意义上，与经典框架相比，该方法极大地改善了预测的热流、壁面应力、温度和速度剖面，特别是在存在强热传递的情况下。此外，该模型只解决了一个ODE，与常用的ODE模型相比，具有类似的计算成本和实施复杂性。
作者：Kevin Patrick Griffin, Lin Fu, and Parviz Moin
论文ID：2307.04958
分类：Fluid Dynamics
分类简称：physics.flu-dyn
提交时间：2023-07-12