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旋转分层湍流中的拉格朗日不可逆性与能量交换

流体动力学 2024-07-11 v1

摘要

分层和旋转湍流中的湍流以波与涡之间的相互作用为特征,导致势能与动能之间的持续交换。我们研究这些过程如何影响从大到小尺度的湍流能量级联,这种级联表现为两个示踪粒子之间相对动能的不可逆演化。我们发现,当粒子间距离 r0r_0 低于特征长度 t\ell_t 时,势能平均地转化为动能,减少时间不可逆性;反之,当 r0>tr_0 > \ell_t 时,情况相反。我们的研究揭示,在广泛的构型范围内,尺度 t\ell_t 与浮力长度尺度 LBL_B 一致,直到达到过渡性的波主导状态。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.14779,
  title  = {Lagrangian irreversibility and energy exchanges in rotating-stratified turbulent flows},
  author = {Sebastian Gallon and Alessandro Sozza and Fabio Feraco and Raffaele Marino and Alain Pumir},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.14779},
  year   = {2024}
}