不可压缩流体流动中的完美能量传递与平均-涡旋相互作用

从平均过程与涡旋过程之间的能量传递角度，研究了流动中的平均-涡旋相互作用。在雷诺分解框架下，能量传递可以从分解后的能量方程中定义，但该定义在经典能量学形式体系中具有主观性。本文表明，在同一框架内可以严格建立一种忠实的形式体系。由此产生的传递在分解子空间上处处总和为零，仅代表平均过程与涡旋过程之间的能量再分配，而整体上不产生或消灭能量。因此，它被称为完美传递，以区别于可能遇到的其他能量传递。通过引入与所关注场的平均和涡旋过程耦合的涡旋流，完美传递具有简单的表达形式。涡旋或湍流产生完全由该流的散度决定。该形式体系已通过一个著名的正压不稳定模型和一个尾流控制问题得到验证。预计它将有助于湍流的利用，因为它可能有助于确定放置被动控制的最佳位置，或为主动控制设计性能泛函。