分子扩散、平均流与螺旋度在短相关随机流涡扩散率中的综合作用

我们解析地研究了具有短相关时间的流体流中示踪粒子的有效扩散率张量。通过泛函微积分和多尺度展开，我们写出了由每个单一物理效应及其相互作用对涡扩散率的主要贡献。即，除了分子扩散率和恒定均匀的平均流之外，我们还考虑了（不可压缩、高斯、平稳、均匀、各向同性的）湍流涨落破坏宇称不变性的可能性。与 $\delta$ 相关流的经典湍流驱动扩散率放大相比，我们发现短时间相关的存在会引起扩散率的减小，即使与这些效应耦合时也是如此，但有两个主要例外。值得注意的是，扩散率——在微扰意义上——不仅被螺旋度贡献本身所增大，而且也被分子扩散与平均流之间的干涉所增大。