基于POD的湍流平面泊肃叶流研究：准线性模拟与DNS间结构与动力学比较

分析了受限非线性(RNL)动力学中的湍流，并与$R=1650$下泊肃叶湍流的DNS进行比较。结构通过RNL动力学中使用的流场划分的两个分量——展向平均流和脉动的POD分析获得。展向平均流的POD分析表明，在DNS和RNL中主导的POD模态均为展向谐波的滚条结构(roll-streaks)。然而，我们得出结论，这些POD模态并非孤立出现，而是相干滚条结构的傅里叶分量。DNS和RNL中脉动的POD分析揭示了相似的复杂结构，部分由与条带共位的斜波组成。这些结构的起源通过其与使用随机湍流模型(STM)预测的POD模态的对应关系得以确定。这些预测的POD模态由条带上的最优增长结构主导，STM正确预测其为正弦斜波结构。DNS、RNL和STM中滚条结构及相关脉动的这种紧密对应意味着，DNS中运行的自维持机制本质上与RNL中的相同，后者先前已被归因于条带上的最优扰动增长。