湍流通道流中的因果特征

使用干扰实验的集合对壁面限制湍流中局部流动条件的因果相关性进行分析，通过扰动小单元内的流动并在未来时监测其效应来实现。当这种做法采用扰动能量的相对放大来衡量时，因果性取决于扰动前该单元内的流动条件，可用于探测流动动力学。关键尺度参数为环境剪切，这也是壁面关联扰动的主要诊断变量。离壁面较远处，相关变量为流线和壁面法向速度。与扰动被输送到靠近壁面强剪切区的扫流相关的细胞具有因果意义，而与扰动被输送到外层弱剪切区的涡出相关的细胞则无关。具有因果意义和无关细胞本身组织为具有许多特征与经典扫流和涡出相似的结构，例如形成纵向成对，其尺寸和几何形状类似于经典象限。壁面处，这与高速层流超过低速层流的情形相符，而与两个层流相互拉开的情形相符。我们认为这可能与层流的平移有关。