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各向同性湍流衰减的随机视角

流体动力学 2013-09-25 v1 数学物理 math.MP

摘要

采用随机 EDQNM 方法研究高雷诺数 (400Reλ104400 \leq Re_\lambda \leq 10^4) 下的自相似衰减各向同性湍流。通过将部分模型常数视为随机参数,推广了 Meyers & Meneveau 最近提出的现实能量谱函数形式,因为这些参数在大多数实验装置中难以测量。通过构建常用物理量衰减幂律指数的响应面,研究了由此引起的解的不确定性。考虑了大尺度不确定性,重点在于 Saffman 湍流和 Batchelor 湍流。通过衰减指数的概率密度函数量化了解对初始谱不确定性的敏感性。观察发现,即使在极高雷诺数下,非常大尺度处的初始谱形状仍主导着长时间演化,而这一参数在许多理论工作中并未被显式考虑。因此,未检测到动能以 t1t^{-1} 衰减的普适渐近行为。但在有限雷诺数下,对于某些初始条件,以低概率观察到了该衰减律。

关键词

引用

@article{arxiv.1309.6214,
  title  = {A stochastic view of isotropic turbulence decay},
  author = {Marcello Meldi and Pierre Sagaut and Didier Lucor},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1309.6214},
  year   = {2013}
}