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The transpired turbulent boundary layer in an adverse pressure gradient

1972; Elsevier BV; Volume: 15; Issue: 12 Linguagem: Francês

10.1016/0017-9310(72)90132-9

1879-2189

J. D. Mclean, George L. Mellor,

Wind and Air Flow Studies

An experimental program was carried out to study the effect of transpiration on a turbulent boundary layer in an adverse pressure gradient. A wind tunnel with a porous test wall was designed so that the blowing velocity and the strength of the pressure gradient could be varied in the course of the experiments. The effect of transpiration on the location of the separation point was observed. Measurements of mean velocity profiles and heat transfer rates were compared with predictions of a boundary layer calculation method based on an effective viscosity model. Predictions of skin friction were satisfactory, but there was noticeable error in the predicted velocity profile shapes near separation. It was also found that a form of the law of the wake provides a good representation of velocity profiles with blowing and could be used as the basis tor an integral method of prediction. Un programme expérimental a été conduit pour étudier l'effet de la transpiration sur une couche limite turbulente dans un gradient de pression adverse. Une soufflerie avec une paroi poreuse a été conçue de telle sorte que la vitesse de soufflage et l'intensité du gradient de pression puissent être modifiées au cours des expériences. On a étudié l'effet de la transpiration sur l'emplacement du point de séparation. Des mesures de profils de vitesse moyenne et de flux thermiques ont été comparées aux estimations d'une méthode de calcul de couche limite basée sur un modèle à viscosité effective. Des estimations de frottement pariétal sont satisfaisantes, mais il y a une erreur notable dans les formes du profil de vitesse prédites prés de la séparation. On a aussi trouvé qu'une forme de la loi de sillage fournit une bonne représentation des profils de vitesse avec soufflage et qu'elle peut être utilisée comme base d'une méthode intégrale de calcul. Es wurde ein experimentelles Program ausgearbeitet, um die Auswirkungen der Ausblasung auf eine turbulente Grenzschicht bei ansteigendem Druckgradienten zu ermitteln. Es wurde ein Windkanal mit einer porösen Wand so gebaut, dass die Blasgeschwindigkeit und die Grösse des Druckgradienten im Verlaufe der Versuche verändert werden konnten. Die Auswirkung des Ausblasens auf die Position des Ablösungspunktes wurde beobachtet. Die Messungen des Geschwindigkeitsprofils und des Wärmeüberganges werden verglichen mit Voraussagen aufgrund einer Rechenmethode für Grenzschichten mit Hilfe eines Modells der effektiven Zähigkeit. Die Voraussagen für die Wandreibung waren zufriedenstellend. Doch es gab merkliche Fehler gegenüber dem berechneten Geschwindigkeitsprofil in der Nähe der Ablösung. Es wurde ebenso herausgefunden, dass eine Form des Gesetzes für den vollturbulenten Bereich der Grenzschicht (“Nachlaufgesetz”) eine gute Wiedergabe des Geschwindigkeits-profils mit Ausblasen gestatt und dass dies als Grundlage f r eine integrale Rechenmethode dienen kan