Campos de flujo medio y turbulencia sobre formas de lecho bidimensionales

Se utilizan mediciones detalladas de velocidad láser-Doppler y tensión de Reynolds sobre formas de lecho bidimensionales fijas para investigar el acoplamiento entre el flujo medio y la turbulencia, y examinar los efectos que juegan un papel en la producción de la inestabilidad de las formas de lecho y la estabilidad de amplitud finita. El acoplamiento entre el flujo medio y la turbulencia se explora tanto en un sentido promedio espacial, determinando la estructura de los perfiles de velocidad y tensión de Reynolds promediados espacialmente, como en un sentido local, a través del cálculo de viscosidades de remolino y escalas de longitud. Las mediciones muestran que hay una interacción significativa entre la capa límite interna y la turbulencia de estela sobreyacente producida por la separación en la cresta de la forma de lecho. La interacción produce coeficientes de correlación relativamente bajos en la capa límite interna, lo que sugiere que usar la tensión de fondo local para predecir el flujo de carga de lecho puede no solo ser erróneo, sino que también puede ignorar la esencia del mecanismo de inestabilidad de la forma de lecho. Las mediciones también indican que la aceleración inducida topográficamente sobre la pendiente de golpe de la forma de lecho tiene un efecto más significativo en amortiguar la turbulencia sobre las formas de lecho de lo que se suponía anteriormente, lo que se hipotetiza que juega un papel en la estabilización de las formas de lecho completamente desarrolladas.