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壁湍流温度扩展的自相似性及其层次结构模型Ξ
第 16 卷 第 4 期 实 验 力 学 V o l. 16 N o. 4 2001 年 12 月 JOU RNAL O F EXPER IM EN TAL M ECHAN ICS D ec. 2001 文章编号:(2001) 壁湍流温度扩展的自相似性 及其层次结构模型 姜 楠, 王玉春 (天津大学力学系, 天津 300072) 摘要: 用热线风速仪测量了风洞中壁面加热平板湍流边界层不同法向位置的温度 信号, 研究了温度结构函数扩展的自相似性及其层次结构模型与湍流平均流场的非均 匀性的关系. 关键词: 温度; 壁湍流; 扩展的自相似性; 层次结构模型 中图分类号: O 357 文献标识码: A 1 引言 对充分发展湍流中的被动标量例如温度 T (x , y , z , t) , 其结构函数与速度结构函数一样在 惯性子区存在着标度律: ( ) S ( ) ( + l) ( ) p 〉= 〈u ( ) p 〉∝ lp ( ) p l = 〈u x - u x l 1 ( ) ( ) ( ) ( ) p ( ) p p ( ) R p l = 〈T x + l - T x 〉= 〈T l 〉∝ l l L 2 其中 ( ) = ( + ) - ( ) 是沿流向空间距离为 的空间两点 和 + 的流向速度分量 u l u x l u x l x x l u ( + ) 和 ( ) 的相对速度增量, ( ) = ( + ) - ( ) 是沿流向空间距离为 的空间两点 x l u x T l T x l T x l x 和 + 的温度 ( + ) 和 ( ) 的相对增量; 为湍流的耗散尺度; 为湍流的积分尺度; 〈〉代 x l T x l T x L 表系综平均; ( ) 和 ( ) 分别是速度和温度结构函数的绝对标度指数. p p Ko lm ogo rov ( 1941) [ 1 ] 提出惯性子区的存在及著
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