sammanfattning

två experimentella studier av turbulenta gränsskikt beskrivs. Den första började som en del av en sökning efter mer exakt kunskap om strukturen och rörelsen hos de storskaliga virvelrörelserna som verkar kontrollera graden av ingrepp av icke-turbulent vätska och som också kan spela en dominerande roll i konstantspänningsskiktet. Den experimentella tekniken beror på mätningen av medelprodukter av de olika komponenterna i fluktuationshastigheterna vid två separerade punkter i flödet och en jämförelse av mätningarna med de som kan förväntas från närvaron av hypotetiska enkla virvelstrukturer. Inom det inre, konstanta spänningsskiktet överensstämmer mätningarna med den oregelbundna förekomsten av nästan tvådimensionella strålar, riktade utåt från det viskösa skiktet och med relativt lång och obestämd längd i riktning mot medelflödet. I den yttre delen av skiktet verkar den dominerande storskaliga rörelsen vara strålar av turbulent vätska som kan uppstå från frisättningen av anisotropie Reynolds-spänningarna som sätts upp av skjuvningsrörelsen vid den fria gränsen. Sambandet mellan dessa resultat och hypotesen om vägglikhet (”väggens lag”) diskuteras.

den andra delen avser gränsskiktet på en plan platta med ändligt bildförhållande, särskilt flödet i den omedelbara närheten av den fria kanten parallellt med strömmen och dess effekt på gränsskiktet som helhet. Mätningarna inkluderar medelhastigheter, turbulenta intensiteter och lokal ytfriktion. För fullt turbulent flöde vid effektiva Reynolds-nummer över en miljon finns välutvecklade virvlar med sina axlar parallella med kanten och en på vardera sidan av plattan. Dessa orsakas av tvärflödet som måste uppstå om ett gränsskikt begränsas av en fri kant som en följd av den välkända ojämlikheten hos de normala Reynolds-spänningarna i ett gränsskikt. Mätningar vid lägre Reynolds-tal visar att det laminära flödet nära kanten blir instabilt vid ett lägre Reynolds-tal än resten av skiktet och kan bli turbulent innan resten av flödet på något sätt är instabilt. Samspelet mellan de två delarna av flödet har några mycket intressanta funktioner och man hoppas att dessa experiment kan hjälpa till vid tolkningen av de senaste mätningarna av ”turbulent” hudfriktion på plana plattor vid mycket låga Reynolds-nummer.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.