螺旋度对均匀盒湍流中耗散的影响

无量纲耗散系数 $\beta=\varepsilon L/U^3$ 是统计定常均匀湍流的一个重要特征。在关于 $\beta$ 的研究中, 外力通常是各向同性且大尺度的, 其螺旋度 $H_f$ 要么为零要么未被测量。本文中, 我们研究 $\beta$ 对 $H_f$ 的依赖性, 发现对于各向同性外力和剪切流, $H_f$ 均使 $\beta$ 降低至多 10$\%$。数值发现得到静态与动态上界理论的支持。两者均显示出与数值结果相近的相对减小。也就是说, $\beta$ 对外力螺旋度的定性与定量依赖均被上界理论很好地捕捉。结合外力的性质, 讨论了 Kolmogorov 常数值以及湍流控制与建模的理论方面的问题。特别地, 在强螺旋强迫的均匀湍流大涡模拟中, 涡黏性应降低约 10$\%$。