Role of coherent structures in multiple self-similar states of turbulent planar wakes
Notice bibliographique
Résumé
Abstract We study the nature of archetypal, incompressible, planar splitter-plate wakes, specifically the effects of the exit boundary layer state on multiple approximate self-similarity. Temporally developing direct numerical simulations, at a Reynolds number of 1500 based on the volume-flux defect, are performed to investigate three distinct wake evolution scenarios: Kelvin–Helmholtz transition, bypass transition in an asymmetric wake, and an initially fully turbulent wake. The differences in the evolution and far-wake statistics are analysed in detail. The individual approximately self-similar states exhibit a relative variation of up to 48 % in the spread rate, in second-order statistics, and in peak values of the energy budget terms. The multiplicity of self-similar states is tied to the non-universality of the large-scale coherent structures. These structures maintain the memory of the initial conditions. In the far wake, two distinct spanwise-coherent motions are identified: (i) staggered, segregated spanwise rollers on either side of the centreplane, dominant in wakes transitioning via anti-symmetric instability modes; and, (ii) larger spanwise rollers spanning across the centreplane, emerging in the absence of a near-wake characteristic length scale. The latter structure is characterized by strong spanwise coherence, cross-wake velocity correlations and a larger entrainment rate caused by deep pockets of irrotational fluid within the folds of the turbulent/non-turbulent interface. The mid-sized structures, primarily vortical rods, are generic for all initial conditions and are inclined at ∼ $\pm 3{3}^{\circ } $ to the downstream, shallower than the preferential $\pm 4{5}^{\circ } $ inclination of the vorticity vector. The spread rate is driven by the inner-wake dynamics, more specifically the advective flux of spanwise vorticity across the centreplane, which depends on the large-scale coherent structures.
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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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 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 ».