变黏度均匀各向同性衰减湍流的单点与两点统计特性
流体动力学
2018-09-21 v1
摘要
通过低雷诺数下高分辨率直接数值模拟(DNS)，分析了黏度比高达15的变黏度流体中均匀各向同性湍流的衰减。本工作所探讨的问题是：诸如动能及其耗散率等物理量，以及湍流跨尺度输运机制，如何被黏度的局部涨落所改变。由湍流动能的单点预算方程可知，平均耗散率几乎不受变黏度效应影响。这一结果可由局部黏度与局部速度梯度之间的负相关性解释。然而，耗散是高度涨落的物理量，具有强烈的间歇性。统计分析法表明，变黏度湍流以增强的小尺度间歇性为特征，导致更小长度尺度的出现以及被改变的湍流混合。变黏度对湍流级联的影响通过速度结构函数的预算方程进行分析。DNS显示，黏度梯度以逆输运的形式贡献于跨尺度输运机制，其中信息由小尺度传播至大尺度。
引用
@article{arxiv.1809.07679,
title = {One-point and two-point statistics of homogeneous isotropic decaying turbulence with variable viscosity},
author = {Michael Gauding and Luminita Danaila and Emilien Varea},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.07679},
year = {2018}
}