稳定层结流与热对流中湍流的对比

本文对比了稳定层结湍流(SST)与湍流热对流的性质。这些流动的一个关键区别在于浮力对动能的馈入符号 $\mathcal{F}_B$。对于 SST，由于其稳定特性，$\mathcal{F}_B < 0$；因此动能通量 $\Pi_u(k)$ 随波数 $k$ 减小，导致陡峭的动能谱 $E_u(k) \sim k^{-11/5}$。湍流对流是不稳定的，故 $\mathcal{F}_B > 0$，使得 $\Pi_u(k)$ 随 $k$ 增大；然而由于浮力相对较弱，该增大是边际的，因此 $E_u(k) \sim k^{-5/3}$，类似于流体动力学湍流中的情形。本文还描述了上述系统的守恒通量。