PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Journal of Fluid Mechanics· 2026Q1

Basınç gradyanı altında türbülanslı sınır tabakaları. Bölüm 1. Yüksek Reynolds sayımlı deneylerle yerel ve yukarı akış basınç gradyanlarının etkilerinin ayrıştırılması

Turbulent boundary layers under adverse pressure gradients. Part 1. Decoupling the influences of local and upstream pressure gradients through high-Reynolds-number experiments

Ahmad Zarei, Mitchell E. Lozier, Rahul Deshpande, Ivan Maruŝiĉ

Kısa özet

Yüksek Reynolds sayımlı deneyler, olumsuz basınç gradyanlı türbülanslı sınır tabakalarındaki logaritmik hız profillerinde yerel ve yukarı akış basınç koşullarına göre değişen katkı katsayısını gösterirken, von Kármán katsayısının değişmediğini ortaya koymaktadır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Olumsuz basınç gradyanlı türbülanslı sınır tabakalarındaki logaritmik hız profilindeki katkı katsayısı, yerel ve yukarı akış basınç koşullarına göre değişir.
  • Logaritmik hız profilindeki von Kármán katsayısı, farklı basınç gradyanı koşullarında değişmeden kalır.
  • Yukarı akış basınç gradyanı geçmişi öncelikle büyük ölçekli türbülans hareketlerini etkilerken, yerel olumsuz basınç gradyanları bölgedeki hem büyük hem de küçük ölçekli hareketleri enerji verir.
  • Ne yukarı akış geçmişi ne de yerel olumsuz basınç gradyanlarının yüksek Reynolds sayılarında sınır tabakasının iç bölgesine uzandığı gözlemlenmemiştir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

This study reports a carefully controlled examination of the universality of the von Kármán and additive coefficients associated with the classical logarithmic scaling law for the mean streamwise velocity profile in high-friction-Reynolds-number ( upper R e Subscript tau R e τ $Re_{\tau }$ ) turbulent boundary layers (TBLs) subjected to low-to-moderate adverse pressure gradients (APGs). The present approach leverages a recently developed methodology that enables systematic variation of the upstream pressure gradient (PG) history, e.g. introducing weak APG perturbations or maintaining nominally zero-pressure-gradient conditions (a ‘minimal’ PG history), while also obtaining locally matched upper R e Subscript tau R e τ $Re_{\tau }$ and beta β $\beta$ at the downstream measurement locations. As such, this unique experimental configuration allows for systematic decoupling of the influences of upper R e Subscript tau R e τ $Re_{\tau }$ , local APGs and PG history, and assessment of their individual contributions to single-point turbulence statistics and energy spectra across different regions of the TBL. The conscious choice of a high- upper R e Subscript tau R e τ $Re_{\tau }$ and low-to-moderate APG conditions yields a well-defined and sufficiently broad overlap region in the TBL streamwise velocity profile, permitting a rigorous examination of the classical logarithmic scaling law. The von Kármán coefficient was found to remain invariant across all cases, within experimental uncertainty, while the additive coefficient varied systematically with both the local APG and PG history, possibly explaining variabilities in the logarithmic scaling behaviours reported across the APG TBL literature. Local APGs were also observed to energise both large- and small-scale motions in the wake region, as expected, while PG history was found to primarily influence large-scale motions extending farther towards the overlap region. In contrast to previous lower- upper R e Subscript tau R e τ $Re_{\tau }$ studies, neither effect was observed to extend into the inner region, highlighting the importance of investigating this problem with sufficient separation of scales and TBL regions. Collectively, these measurements provide a high-fidelity dataset that reveals the underlying influence of PG history, improving fundamental understanding and providing the basis for developing composite mean velocity profile formulations for APG TBLs that account for the distinct influences of upper R e Subscri

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Journal of Fluid Mechanics, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Hesaplamalı Mekanik

Computational MechanicsEngineering