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关于准二维受限浅层流局部各向异性:实验研究

流体动力学 2026-01-08 v1

摘要

我们通过实验研究准二维(Q2D)受限浅层流,分析其与Kolmogorov-Kraichnan(KK)理论之间的偏离。使用薄电解液施加电磁力产生复杂运动,并采用粒子跟踪测速法解析流动特性,分辨率达到Kolmogorov尺度。虽然速度概率分布函数接近高斯,但随尺度减小,出现偏离高斯的趋势。二阶结构函数支持局部各向异性在小尺度上的启动。三阶结构函数的符号表明能量传递中逆向级联的主导作用,纵向和横向之间的交叉相关在大尺度上显著。局部各向异性的破坏与底部摩擦一致,该摩擦主要影响纵向运动,而不影响垂直方向。这一局部各向异性通过能量的逆级联向更大的尺度传播,最终通过非线性相互作用影响垂直方向。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.01258,
  title  = {On the local anisotropy of quasi-two-dimensional forced shallow flow: An experimental study},
  author = {Ghassan Antar and Jamal El Kuweiss and Kai Schneider and Charbel Habchi and Sadruddin Benkadda},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.01258},
  year   = {2026}
}

备注

10 figures