瑞利-贝纳尔湍流中折射率起伏结构函数常数模型
流体动力学
2023-11-01 v1
摘要
本文发展了瑞利-贝纳尔(Rayleigh-Benard)湍流中与折射率起伏相关的结构函数常数模型。该模型基于以下假设:(1) 湍流在中平面或近中平面处均匀各向同性;(2) 产生率与耗散率相平衡;(3) 存在惯性区;(4) 温度起伏与湍流动能的耗散率可通过假设大尺度湍流在一个涡周转时间内耗散来估计。由这些假设得到了结构函数对几何、热通量及流体性质的依赖关系。模型预测归一化结构函数常数与瑞利数无关。为验证模型,采用两种不同方法进行了瑞利-贝纳尔湍流的数值模拟:一种是基于伪谱方法的自研代码,另一种是采用小尺度湍流模型的有限体积代码。发现模型与模拟结果一致,从而支持了理论 underlying 的假设。
引用
@article{arxiv.2310.19977,
title = {Model for the structure function constant for index of refraction fluctuations in Rayleigh-Benard turbulence},
author = {Robert A. Handler and Richard J. Watkins and Silvia Matt and K. P. Judd},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.19977},
year = {2023}
}
备注
25 pages, 10 figures, 1 table