连续强迫、剪切驱动、分层湍流的实验特性。第二部分：能量学、各向异性、参数化
流体动力学
2022-03-14 v1
摘要
在本第二部分中，我们进一步研究分层倾斜管道（SID）中双层交换流的实验特性，这些流动是湍流、强分层、剪切驱动且连续强迫的。我们采用与第一部分相同的核心剪切层方法分析相同的最先进数据集，但此处聚焦于湍流能量学与混合统计。对动能与标量能量收支的详细分析揭示了 SID 湍流的特异性和标度律，而能谱则为我们实验数据当前的优势与局限提供了见解。流动在不同尺度上的各向异性刻画了 Holmboe 波与湍流的湍流动能产生与耗散机制。随后我们评估了依赖均匀涡扩散系数、混合长度、通量参数、浮力雷诺数或湍流弗劳德数的标准混合参数化模型，并将代表性数值与分层混合文献进行比较。我们还阐明了这些混合度量对可控流动参数的依赖性，给出了可外推至由管道倾角与雷诺数之积所量化的更强湍流状态的渐近估计。这些见解可作为基准，用于未来生成具备更优时空分辨率、以探测愈发剧烈湍流所需的实验数据。
引用
@article{arxiv.2103.09193,
title = {Experimental properties of continuously-forced, shear-driven, stratified turbulence. Part 2. Energetics, anisotropy, parameterisation},
author = {Adrien Lefauve and P. F. Linden},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.09193},
year = {2022}
}