ميزات تدفق قرب الجدار في الطبقة الحدودية المضطربة ذات التدرج الصفري باستخدام تتبع الجسيمات اللاجرانجية ثلاثية الأبعاد

تم تطبيق طريقة تتبع الجسيمات اللاجرانجية ثلاثية الأبعاد Shake-The-Box (STB) ، ومن ثم ، طريقة دمج البيانات FlowFit3 لقياس حقل التدفق في حجم ضيق متوازٍ للجدار داخل منطقة الجدار القريب من تدفق الطبقة الحدودية المضطربة ذات التدرج الصفري (ZPG) عند أرقام رينولدز مختلفة. تم إجراء تجارب STB في نفق الرياح بقدرة 1 متر من DLR في غوتينغن بكثافات صور جسيمات عالية نسبياً (~0.07 ppp) باستخدام جسيمات DEHS بحجم ميكرومتر وكاميرا ليزر نبضي عالي التكرار تصل إلى 38.1 كيلو هرتز. تُظهر النتائج أن المنهجية المختارة قادرة على حل تقريباً جميع ميزات التدفق داخل الطبقة اللزجة تحت، والطبقة الحاجزة، والطبقة اللوغاريتمية السفلى زمانياً ومكانياً عند أرقام رينولدز تصل إلى Re θ = 5,455. تتكون البيانات المكتسبة من سلاسل زمنية لمجالات السرعة، التسارع والضغط ثلاثية الأبعاد ذات دقة مكانية جيدة، بالإضافة إلى كمية هائلة من مسارات الجسيمات اللاجرانجية الطويلة. يوفر اختيار الجزء اللزج من حجم القياس سلاسل زمنية للتوزيع ثنائي الأبعاد لكل من مكوني إجهاد القص على الجدار اللحظي w,x/z. تُستخدم البيانات الناتجة لتحليل ثلاثي الأبعاد مشروط وذو زمن محدد لهياكل متماسكة، وأحداث نادرة (مثل التدفق العكسي) وارتباطات الزمان-المكان ذات نقطتين.