A Data-Based One-Layer Formulation of the Two-Equation RANS Models

雷诺平均Navier-Stokes方程 计算机科学 图层(电子) 数据建模 机械 计算流体力学 材料科学 物理 数据库 复合材料
作者
Xiaohan Hu,George Huang,Robert F. Kunz,Xiang I. A. Yang
标识
DOI:10.1115/fedsm2024-130697
摘要

Abstract The conventional k-ε model accurately predicts the slope of the logarithmic law but falls short in estimating its intercept as well as the buffer layer. This limitation can be addressed either through a two-layer formulation or by introducing additional terms. However, both strategies necessitate extra adjustable constants and ad-hoc functions. In contrast, this paper introduces a novel one-layer k-ε model, which seamlessly integrates the law of the wall while preserving the essential structure of the k-ε framework. Our approach modifies the unclosed dissipation terms in the k and ε equations specifically within the wall layer. We invoke no other assumption than the general law of the wall and the assumptions that led to the k-ε model. Neither do we resort to ad hoc source terms. The revised model yields the following physical scalings in the viscous sublayer: k ∼ y2, ε ∼ y0. In addition, we demonstrate analytically the in-feasibility of sustaining the vt ∼ y3 scaling. Beyond the sublayer scalings, our model effectively captures the mean flow characteristics in both the buffer layer and the logarithmic layer, resulting in robust predictions of skin friction for zero-pressure-gradient flat-plate boundary layers and plane channels. To further validate our one-layer formulation, we apply our model to boundary layers under varying pressure gradients and channels experiencing sudden deceleration. Our model’s results closely align with the reference direct numerical simulation and experimental datasets.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
子曰言午完成签到,获得积分10
刚刚
豪士赋完成签到,获得积分10
1秒前
科研菜菜发布了新的文献求助30
1秒前
2秒前
ChengYang发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
5秒前
暮色晚钟完成签到,获得积分10
5秒前
JrPaleo101完成签到,获得积分10
5秒前
飞翔的科研鹅完成签到,获得积分10
5秒前
沧漠完成签到,获得积分10
6秒前
小二郎应助ausb采纳,获得10
7秒前
吴彦祖发布了新的文献求助10
7秒前
HLC完成签到,获得积分10
8秒前
虚拟的斓发布了新的文献求助10
8秒前
yangjun发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI6.2应助科研菜菜采纳,获得10
9秒前
9秒前
超表面发布了新的文献求助10
9秒前
Barry发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
11发布了新的文献求助10
11秒前
大眼睛土豆完成签到,获得积分10
11秒前
桐桐应助fufu采纳,获得30
12秒前
12秒前
竹梦幽篁发布了新的文献求助10
12秒前
领导范儿应助高大峻熙采纳,获得10
13秒前
14秒前
14秒前
研友_VZG7GZ应助zino采纳,获得10
15秒前
梨涡酒发布了新的文献求助10
15秒前
共享精神应助Reborn采纳,获得20
15秒前
chen发布了新的文献求助10
15秒前
信xin完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
匡吉六个日完成签到,获得积分10
18秒前
思源应助iknj采纳,获得10
18秒前
dl发布了新的文献求助10
19秒前
妮妮发布了新的文献求助10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 2000
Research for Social Workers 1000
Psychology and Work Today 800
Mastering New Drug Applications: A Step-by-Step Guide (Mastering the FDA Approval Process Book 1) 800
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 600
Signals, Systems, and Signal Processing 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5896580
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 6711397
关于积分的说明 15734696
捐赠科研通 5019014
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2702837
邀请新用户注册赠送积分活动 1649654
关于科研通互助平台的介绍 1598661