各向异性湍流中的能量通量矢量：在旋转湍流中的应用

能量通量在能量级联湍流的分析中起着关键作用。在各向同性湍流中，通量由依赖于波数模长的标量给出。另一方面，各向异性湍流中的通量应是一个具有方向及模长、且不仅依赖于波数模长还依赖于其方向的几何矢量。各向异性湍流中的能量通量矢量无法用各向同性通量的方式唯一确定。本工作中，引入净局域性与非线性能量传递效率两个假设，我们提出一种利用Moore--Penrose逆来确定各向异性湍流中能量通量矢量的方法。基于直接数值模拟获得的能量传递率，展示了强旋转湍流中的能量通量矢量。发现能量通量矢量的方向与惯性波主导的波数范围内弱湍流理论的预测一致。然而，在弱湍流范围与各向同性Kolmogorov湍流范围之间的缓冲区内，由临界平衡预测的临界波数沿线的能量通量在本模拟中未观察到。本文讨论了临界平衡与当前数值结果之间的差异，发现耗散在缓冲区的能量通量中起着重要作用。