Введение

В динамике жидкостей закон стены (также известный как логарифмический закон стены) гласит, что средняя скорость турбулентного потока в определенной точке пропорциональна логарифму расстояния от этой точки до "стены" или границы области жидкости. Этот закон стены был впервые опубликован в 1930 году венгерским американским математиком, инженером аэрокосмической техники и физиком Теодором фон Карманом. Он технически применим только к частям потока, которые находятся близко к стене (<20% высоты потока), хотя это хорошее приближение для всего профиля скорости естественных потоков.

Решения закона мощности

Работы Баренблатта и других показали, что помимо логарифмического закона стены предела для бесконечных чисел Рейнольдса существуют решения закона мощности, которые зависят от числа Рейнольдса. В 1996 году Cipra представила экспериментальные данные в поддержку этих описаний закона о силе. Это доказательство не было полностью принято другими экспертами. В 2001 году Оберлак утверждал, что вывел как логарифмический закон стены, так и законы мощности, непосредственно из уравнений Рейнольдса, усредненных уравнениями Навье-Стокса, используя симметрии в подходе группы Льва. Однако в 2014 году Frewer et al. опроверг эти результаты.

Для скаляров

Для скаляров (в первую очередь температуры) был теоретизирован самоподобный логарифмический закон стены (впервые сформулирован Б. A. Kader) и наблюдался в экспериментальных и вычислительных исследованиях. Во многих случаях, расширения к первоначальному закону формулировки стены (обычно через интегральные преобразования) обычно необходимы для учета сжимаемости, переменных свойств и реальных эффектов жидкости.

Рядом со стеной

Ниже области, где применим закон стены, существуют другие оценки скорости трения.