elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

The importance of turbulent equilibrium for Reynolds-stress modeling

Eisfeld, Bernhard (2022) The importance of turbulent equilibrium for Reynolds-stress modeling. Physics of Fluids, 34 (025123), Seiten 1-12. American Institute of Physics (AIP). doi: 10.1063/5.0081157. ISSN 1070-6631.

Dieses Archiv kann nicht den Volltext zur Verfügung stellen.

Offizielle URL: https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0081157

Kurzfassung

Turbulence equilibrium state is analyzed for the modeled Reynolds-stress transport equation, assuming the most general formulation of pressure-strain correlation. In a two-dimensional mean flow at a high-Reynolds number, an algebraic equation system is obtained, providing Reynolds-stress anisotropies as functions of pressure-strain model coefficients. Conversely, the equations provide calibration conditions for the model coefficients to predict specified equilibrium anisotropies. The predicted von-Kármán constant depends on the predicted equilibrium anisotropies and, hence, the pressure-strain model coefficients. Identical equilibrium anisotropies can be obtained with different sets of model coefficients. Identical equilibrium values of invariants of the Reynolds-stress anisotropy tensor can be achieved, despite the differing anisotropy components. Numerical simulations with the Speziale-Sarkar-Gatski (SSG) model, using different sets of model coefficients, confirm the results of the theoretical analysis. They show that the predicted equilibrium value of the Reynolds-shear stress anisotropy determines the predicted skin friction of a boundary layer as well as the predicted spreading rate of a plane mixing layer. However, different values and, hence, different sets of model coefficients are required for achieving good agreement with experimental data for both flows. Therefore, for general improvement of turbulence models, the set of model coefficients probably needs to be adapted to the local type of flow. The required classification is supposed to be suitable for machine learning methods.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/185368/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:The importance of turbulent equilibrium for Reynolds-stress modeling
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Eisfeld, BernhardBernhard.Eisfeld (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:16 Februar 2022
Erschienen in:Physics of Fluids
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:34
DOI:10.1063/5.0081157
Seitenbereich:Seiten 1-12
Verlag:American Institute of Physics (AIP)
ISSN:1070-6631
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Incompressible flow, turbulence simulations, turbulence theory and modelling, turbulent flows, boundary layer flow, Reynolds stress modeling
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Effizientes Luftfahrzeug
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L EV - Effizientes Luftfahrzeug
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Digitale Technologien
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > CASE, BS
Hinterlegt von: Görtz, Stefan
Hinterlegt am:28 Feb 2022 09:31
Letzte Änderung:10 Jul 2023 14:06

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.