壁湍流中含能涡的因果性
流体动力学
2021-10-26 v5
摘要
存在壁面时的湍流流可被视为动量和含能涡（能量涡）的集合，其尺度相差多个数量级。这些涡遵循自持循环，即已有涡是新涡萌生的种子，依此类推。理解这一过程对于地球物理和工业流动的建模与控制至关重要，其中不可忽略的一部分能量由壁面邻近处的湍流耗散。在本研究中，我们通过量化涡的过去状态的知识如何降低其未来状态的不确定性，来检验壁面湍流中能量涡的因果相互作用。该分析通过对湍流槽道流的直接数值模拟（DNS）进行，其中在给定尺度上隔离出时间分辨的能量涡。我们的方法以简单方式揭示，缓冲层和对数层中能量涡的因果性相似且与涡尺寸无关。我们进一步展示了一个新颖流动控制与建模策略如何利用此类自相似因果性的例子。
引用
@article{arxiv.1902.08845,
title = {Causality of energy-containing eddies in wall turbulence},
author = {Adrián Lozano-Durán and H. Jane Bae and Miguel P. Encinar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.08845},
year = {2021}
}
备注
even more improved wording and typos corrected, format changed