Robust features of a turbulent boundary layer subjected to high-intensity free-stream turbulence
Notice bibliographique
Résumé
The influence of the large scale organisation of free-stream turbulence on a turbulent boundary layer is investigated experimentally in a wind tunnel through hot-wire measurements. An active grid is used to generate high-intensity free-stream turbulence with turbulence intensities and local turbulent Reynolds numbers in the ranges $7.2\,\%\leqslant u_{\infty }^{\prime }/U_{\infty }\leqslant 13.0\,\%$ and $302\leqslant Re_{\unicode[STIX]{x1D706},\infty }\leqslant 760$ , respectively. In particular, several cases are produced with fixed $u_{\infty }^{\prime }/U_{\infty }$ and $Re_{\unicode[STIX]{x1D706},\infty }$ , but up to a 65 % change in the free-stream integral scale $L_{u,\infty }/\unicode[STIX]{x1D6FF}$ . It is shown that, while qualitatively the spectra at various wall-normal positions in the boundary layer look similar, there are quantifiable differences at the large wavelengths all the way to the wall. Nonetheless, profiles of the longitudinal statistics up to fourth order are well collapsed between cases at the same $u_{\infty }^{\prime }/U_{\infty }$ . It is argued that a larger separation of the integral scale would not yield a different result, nor would it be physically realisable. Comparing cases across the wide range of turbulence intensities and free-stream Reynolds numbers tested, it is demonstrated that the near-wall spectral peak is independent of the free-stream turbulence, and seemingly universal. The outer peak was also found to be described by a set of global scaling laws, and hence both the near-wall and outer spectral peaks can be predicted a priori with only knowledge of the free-stream spectrum, the boundary layer thickness ( $\unicode[STIX]{x1D6FF}$ ) and the friction velocity ( $U_{\unicode[STIX]{x1D70F}}$ ). Finally, a conceptual model is suggested that attributes the increase in $U_{\unicode[STIX]{x1D70F}}$ as $u_{\infty }^{\prime }/U_{\infty }$ increases to the build-up of energy at large wavelengths near the wall because that energy cannot be transferred to the universal near-wall spectral peak.
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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 | 0,000 |
| 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) | 0,001 | 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 ».