使用涡旋子的湍流剪切流玩具模型
流体动力学
2025-03-18 v2
摘要
我们引入了一种新颖的剪切流玩具模型，利用了空间间歇性以及大尺度流与小尺度结构之间的尺度分离。该模型高度稀疏，仅关注最强烈的结构，这些结构由涡旋子表示：动态正则化的准奇异性，受到大尺度剪切的快速畸变。涡旋子反过来通过亚网格应力张量影响大尺度流。尽管模型简单，但它显示出两个不同状态之间的有趣转变：(i) 层流状态，其中耗散完全归因于大尺度流，涡旋子动力学本质上是扩散的；(ii) 湍流状态，其中大部分耗散来自涡旋子。这些状态对应于耗散和Grashof数作为Reynolds数函数的不同标度律，其幂律关系类似于经典湍流中观察到的关系。
引用
@article{arxiv.2501.05779,
title = {A toy model of turbulent shear flow using vortons},
author = {Wandrille Ruffenach and Lucas Fery and Bérengère Dubrulle},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.05779},
year = {2025}
}