湍流中高斯偏离的一个充分条件

两个具有相同积分尺度但不同动能的各向同性湍流场之间的相互作用，产生了最简单的非均匀湍流场。本文呈现一项数值实验：两个动能分别为 $E_1$ 和 $E_2$ 的时间衰减各向同性场，初始时在一个狭窄区域内匹配。在该区域内，动能按双曲正切规律变化。其随后的时间演化产生无剪切混合。我们观测了速度及速度导数统计量的各向异性与间歇性。特别地，我们讨论了随时间的渐近行为以及作为能量比 $E_1/E_2 \to \infty$ 函数的渐近行为。该极限对应于给定 $E_1$ 下可观测到的最大湍流能量梯度，通过令 $E_2 \to 0$ 得到。$E_1/E_2 \to \infty$ 的场代表一种混合，可出现在分隔两个湍流场（其中一个近乎静止）的、承受极小速度梯度的表面附近。在此条件下，湍流穿透达到最大，其值为标称混合层厚度的 1.2 倍。该实验表明，湍流能量梯度的存在足以引发间歇性的出现，并且在混合过程中压力输运相对于湍流速度输运不可忽略。这些发现可能为如下假设开辟道路：�流能量梯度的存在即为湍流中高斯偏离的最低要求。