Direct numerical simulations of turbulent channel flow over ratchet roughness
Direct numerical simulations of turbulent channel flow over ratchet roughness
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棘轮粗糙度下湍流通道流动的直接数值模拟
DOI：
10.1007/s10494-022-00352-8
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Busse A
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Busse A
采用直接数值模拟的方法，研究了槽道湍流中棘齿型粗糙表面的取向对其流体动力学粗糙度效应的影响。对于固定的棘轮高度，棘轮的长高比在-16之间变化，其中的平均通道半高为。结果表明，粗糙度函数和平均流量和湍流统计强烈依赖于棘轮方向。现有的经验公式，估计粗糙度函数或等效砂粒粗糙度的基础上表面坡度相关的参数，如有效坡度或Sigal-Danberg参数，不能准确地预测棘轮表面与高迎风坡和高背风坡之间的差异。
The influence of the orientation of ratchet-type rough surfaces on their fluid dynamic roughness effect is investigated using direct numerical simulations of turbulent channel flow at. The ratchet length-to-height ratio is varied fromto 16 for a fixed ratchet height ofwhereis the mean channel half-height. The results show that both roughness function and mean flow and turbulence statistics strongly depend on the ratchet orientation. Existing empirical formulae, which estimate the roughness functionor the equivalent sand-grain roughnessbased on surface-slope related parameters such as the effective slope or the Sigal-Danberg parameter, fail to accurately predict the differences between ratchet surfaces with high windward slopes and ratchet surfaces with high leeward slopes.
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