湍流流体动力学应力驱动的小聚集体破碎

通过理论与高雷诺数 (Re_{\lambda} \simeq 400) 下的直接数值模拟，我们研究了均匀各向同性湍流中小固体聚集体的破碎。我们表明，沿聚集体轨迹的流体动力学应力湍流涨落在决定聚集体质量分布函数中起关键作用。讨论了湍流与层流之间的差异。基于沿每条拉格朗日路径流体动力学应力变得足够高以引起破碎的典型频率，提出了一种破碎率的新定义。我们还定义了真实破碎率的欧拉代理量，其基于应力及其时间导数的联合统计，在任何实验装置中应更易于测量。我们的欧拉和拉格朗日公式均定义了计算由破碎引起的质量分布函数的清晰程序。相反，以往仅基于流体动力学应力单点统计的估计存在一些缺陷。通过研究经历破碎与聚集的聚集体系综的演化，我们对此进行了讨论。