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J-GLOBAL ID：201902266848064834   整理番号：19A0992588

時間的に発展する圧縮性乱流境界層の高分解能直接数値シミュレーションにおける乱流/非乱流界面【JST・京大機械翻訳】

Turbulent/nonturbulent interfaces in high-resolution direct numerical simulation of temporally evolving compressible turbulent boundary layers

著者 (3件)： Zhang Xinxian (Department of Aerospace Engineering, Nagoya University, Furo-cho, Chikusa-ku, Nagoya 464-8603, Japan) ,  Watanabe Tomoaki (Department of Aerospace Engineering, Nagoya University, Furo-cho, Chikusa-ku, Nagoya 464-8603, Japan) ,  Nagata Koji (Department of Aerospace Engineering, Nagoya University, Furo-cho, Chikusa-ku, Nagoya 464-8603, Japan)
資料名： Physical Review Fluids  (Physical Review Fluids)
巻： 3  号： 9  ページ： 094605  発行年： 2018年 
JST資料番号： W3689A  ISSN： 2469-990X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 乱流/非乱流界面(TNTI)を,マッハ数0.8および1.6での時間発展乱流境界層の直接数値シミュレーションにおいて,約2200の運動量厚さに基づくReynolds数を用いて研究した。壁ユニットのみに基づいて決定された計算格子サイズは,平均速度やrms速度変動のようなグローバル統計の良く知られたプロファイルをもたらすにもかかわらず,TNTI近傍では不十分な分解能をもたらす。TNTI層近傍での不十分な分解能は,TNTI層の外側縁と厚いTNTI層厚を検出するために使用されるエンストロフィー等表面のスパイクパターンを引き起こす。高分解能の直接数値シミュレーションにより,分解能を壁ユニットとTNTI層の下の乱流の最小長さスケールの両方に基づいて決定し,TNTI層の構造と圧縮性乱流境界層におけるエントレインメント過程を調べた。TNTI層近傍の平均渦度分布とエンストロフィー発展は,TNTI層の構造が非圧縮性自由せん断流に類似していることを示した。層の厚さは,TNTI層近くの乱流におけるKolmogorovスケール[数式:原文を参照]の約15倍である。乱流副層(TSL)と粘性超層(VSL)は,それぞれTSLとVSLの厚さが[数式:原文を参照]と[数式:原文を参照]であるエンストロフィー輸送方程式の解析に基づいて見出される。TNTI層を横切るエントレインメント過程も,TNTIで移動する局所座標におけるエンストロフィー等表面の伝搬速度と物質輸送方程式に基づいて研究した。圧縮性乱流境界層におけるTNTI層を横切るエントレインメント機構はMach数1.6までの非圧縮性自由せん断流と非常に類似しており,TNTI層内の物質輸送は非圧縮性流れに対して独自に開発された単一渦に基づくエントレインメントモデルにより良く予測される。さらに,時間的に発達する乱流境界層の単位水平面積当たりの質量エントレインメント速度は,両方のMach数に対する空間的に発達する圧縮性乱流境界層に対する理論的予測と一致した。Copyright 2019 The American Physical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 粘性 ,  非圧縮性 ,  *乱流境界層 ,  物質移動 ,  剪断流 ,  計算機シミュレーション ,  非圧縮性流 ,  エントレインメント ,  エンストロフィー ,  *乱流 ,  渦 ,  渦度 ,  Reynolds数 ,  *界面 ,  予測 ,  Mach数

分類 (1件)： 層流,乱流,境界層  (BC02030C)

タイトルに関連する用語 (7件)： 発展 ,  圧縮性 ,  乱流境界層 ,  高分解能 ,  直接数値シミュレーション ,  乱流 ,  界面