Fully developed turbulent flow in a pipe: an intermediate layer
Fully developed turbulent flow in a pipe: an intermediate layer
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管道中充分发展的湍流：中间层
DOI：
10.1007/bf00536208
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发表时间：
1982
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
N. Afzal
中科院分区：
文献类型：
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作者：
N. Afzal
用匹配渐近展开的方法分析了大雷诺数下完全发展的平均湍流管道流动。从各种极限过程的研究中，在Kaplun意义上，确定了一个关键的中间极限，其横向维数是经典内层和外层横向维数的几何平均值的数量级。三层（内部、中间和外部）的渐近展开与密立根论证相匹配，导致两个重叠域，其中速度分布是对数分布，但它们的斜率可能不同。测量结果表明，两个重叠区域确实存在大量的对数区，其斜率之比为2.03。与经典理论相比，本理论描述的速度分布范围更大。从缓冲层开始到oj轴管道的几乎整个湍流区，雷诺兹应力和紊流能量产生的预测与数据吻合得非常好。ÜbersichtDie voll entwickelte turbulente Rohrströmung wind f<e:1> r größere Reynolds-Zahlen mit der method der asymptotischen Entwicklungen untersucht，在此基础上推导出了一种新的方法。Die asymptotischen Entwicklungen fre drei Schichten (innere, mittlere und äußere) werden mit Hilfe von Übergangsbedingungen nach Millikan angepaßt。[2][1][1][1][1][1][1][1]。Die vorliegende theororie beschreibt das geschwindigkeitsprofile <s:1> bereinen größeren bereichaldie klassische theory。
SummaryThe fully developed mean turbulent pipe flow is analysed at large Reynolds number by the method of matched asymptotic expansions. From the study of various limiting processes, in the sense of Kaplun, a crucial intermediate limit is identified whose transverse dimension is of the order of geometric mean of the transverse dimensions of the classical inner and outer layers. The asymptotic expansions in the three layers (inner, intermediate and outer) are matched by the Millikan's argument leading to two overlap domains where velocity distribution is logarithmic but their slopes could be different. The measurements show that the sustantial log regions do in fact exist in the two overlap domains and the ratio of their slopes is 2.03. The present theory describes the velocity profile over a greater range when compared to the classical theory. The predictions of Reynolds stress and turbulent energy production are in remarkably good argreement with the data for almost entire turbulent flow region from the beginning of the buffer layer to the axis oj pipe.ÜbersichtDie voll entwickelte turbulente Rohrströmung wird für größere Reynolds-Zahlen mit der Methode der asymptotischen Entwicklungen untersucht, wobei eine wichtige Zwischenschicht identifiziert wird. Die asymptotischen Entwicklungen für drei Schichten (innere, mittlere und äußere) werden mit Hilfe von Übergangsbedingungen nach Millikan angepaßt. Messungen zeigen, daß wesentliche logarithmische Gebiete in Wirklichkeit vorhanden sind, wobei das Verhältnis ihrer Neigungen 2.03 ist. Die vorliegende Theorie beschreibt das Geschwindigkeitsprofil über einen größeren Bereich als die klassische Theorie.