Evolution of the scalar dissipation rate downstream of a concentrated line source in turbulent channel flow
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The dissipation rate, $\varepsilon _{\theta }$ , of a passive scalar (temperature in air) emitted from a concentrated source into a fully developed high-aspect-ratio turbulent channel flow is studied. The goal of the present work is to investigate the return to isotropy of the scalar field when the scalar is injected in a highly anisotropic manner into an inhomogeneous turbulent flow at small scales. Both experiments and direct numerical simulations (DNS) were used to study the downstream evolution of $\varepsilon _{\theta }$ for scalar fields generated by line sources located at the channel centreline $(y_s/h = 1.0)$ and near the wall $(y_s/h = 0.17)$ . The temperature fluctuations and temperature derivatives were measured by means of a pair of parallel cold-wire thermometers in a flow at $Re_{\tau } = 520$ . The DNS were performed at $Re_{\tau } = 190$ using a spectral method to solve the continuity and Navier–Stokes equations, and a flux integral method (Germaine, Mydlarski & Cortelezzi,J. Comput. Phys., vol. 174, 2001, pp. 614–648) for the advection–diffusion equation. The statistics of the scalar field computed from both experimental and numerical data were found to be in good agreement, with certain discrepancies that were attributable to the difference in the Reynolds numbers of the two flows. A return to isotropy of the small scales was never perfectly observed in any region of the channel for the downstream distances studied herein. However, a continuous decay of the small-scale anisotropy was observed for the scalar field generated by the centreline line source in both the experiments and DNS. The scalar mixing was found to be more rapid in the near-wall region, where the experimental results exhibited low levels of small-scale anisotropy. However, the DNS, which were performed at lower $Re_{\tau }$ , showed that persistent anisotropy can also exist near the wall, independently of the downstream location. The role of the mean velocity gradient in the production of $\varepsilon _{\theta }$ (and therefore anisotropy) in the near-wall region was highlighted.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».