An Experimental Investigation of the Skin Friction in a Plane Turbulent Wall Jet Over Smooth and Rough Surfaces
Notice bibliographique
Résumé
Estimation of the skin friction in a turbulent wall jet flow over smooth and rough surfaces was studied experimentally. Wall jet flows can be found in many engineering applications in which knowledge of the skin friction behavior is essential for predicting the drag force as well as the heat transfer rate at the wall. Although there are many studies which consider a wall jet on a smooth surface, only a few experiments have examined wall jet flows on a rough surface. This paper reports on an experimental investigation which used a two-component laser Doppler anemometry (LDA) system to measure the mean velocity field in a plane turbulent wall jet on both smooth and transitionally rough surfaces. The Reynolds number based on the slot height and exit velocity of the jet was approximately Re = 7500. A glass plate was used for the smooth surface, while the rough surface consisted of a 36-grit sheet glued to the glass plate. The momentum-viscosity scaling originally introduced by Narasimha et al. (1973) and revisited by Wygnanski et al. (1992) can be used to construct a similarity profile for a wall jet on a smooth surface, which together with the momentum integral equation leads to a convenient expression for the friction velocity and hence skin friction coefficient Cf. This approach has been used to process the experimental results, which gives values of Cf which are consistent with the results of other methods and some existing empirical correlations. However, for rough wall flow, the friction at the wall is not only governed by viscosity, but also by surface roughness. Hogg et al. (1997) suggested that for a fully rough surface, the viscosity be replaced by the roughness parameter Uoke, where Uo and ke are the initial velocity and roughness length, respectively. Here, this approach is applied to our recent velocity measurements in a wall jet on a transitionally rough surface, where both viscous and roughness effects are present. The present results indicate that for an equivalent sand-grain roughness range of 40 < ks+ < 70, the momentum-viscosity scaling is able to capture the skin friction behavior compared to that obtained from the logarithmic and power laws. The results also show that the scalings proposed by Hogg et al. (1997) and Wygnanski et al. (1992) both result in similar values for the friction velocity. However, the values of Cf estimated by both scalings are considerably larger (approximately 47%) than those obtained from the logarithmic and power laws.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».