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.
In fluid dynamics, the law of the wall (also known as the logarithmic law of the wall) states that the average velocity of a turbulent flow at a certain point is proportional to the logarithm of the distance from that point to the "wall", or the boundary of the fluid region. This law of the wall was first published in 1930 by Hungarian American mathematician, aerospace engineer, and physicist Theodore von Kármán. It is only technically applicable to parts of the flow that are close to the wall (<20% of the height of the flow), though it is a good approximation for the entire velocity profile of natural streams.
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.