Negative skin friction during transition in a zero-pressure-gradient flat-plate boundary layer and in pipe flows with slip and no-slip boundary conditions
Notice bibliographique
Résumé
In searching for the mechanisms of boundary layer bypass transition, Schubauer & Klebanoff (NACA-TR-1289, 1956) conducted an extensive search for negative skin-friction events during the laminar-to-turbulent transition in a zero-pressure-gradient, smooth flat-plate boundary layer (ZPGSFPBL) under a wide range of free-stream turbulence intensity levels. They concluded that no evidence of incipient flow separation could be found in any part of the transition region. Although it has been known that extremely rare backflow events can occur in a fully turbulent ZPGSFPBL and in fully developed turbulent pipe flow, the Schubauer–Klebanoff conclusion regarding the total absence of negative skin friction in ZPGSFPBL transition has remained unchallenged over the past six decades. Here we report our discovery of negative skin-friction events during the bypass transition in an extensively researched representative ZPGSFPBL case, and in pipe flows with no-slip and slip boundary conditions under circumferential mode inlet disturbance, respectively. The peak probability of such events is located in the late stage of transition between the streamwise stations where the minimum and maximum mean skin friction are attained. The magnitude of the peak probability is substantially larger than the corresponding probability in the downstream fully turbulent region: in the case of no-slip pipe flow, the difference is two orders of magnitude and is primarily due to an enhanced number density of the backflow events coupled with a notable increase in the wall footprint size of such events. For both the boundary layer and pipe flows considered here, and in both the transitional and fully turbulent regions, the incipient negative skin friction is found, through instantaneous flow visualization and conditional averaging, to be induced by the head element of a reverse hairpin vortex.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».