剪切湍流的逐级能量平衡与相似律

湍流剪切流，例如湍流边界层壁面区域中出现的流动，表现出相对于各向同性条件的间歇性的显著增强。这表明各向异性和间歇性之间存在紧密联系。然而，在大多数情况下，各向异性流的严格统计描述因场的不均匀性而受阻。均匀剪切流不存在这一困难。对于该流动，此处使用适当形式的 Karman-Howarth 方程讨论逐级能量平衡，以确定剪切占主导的尺度范围。由此推广的五分之四定律被用作指导，将 Kolmogorov-Obhukhov 间歇性理论扩展到剪切主导的流动。该过程自然导向广义结构函数的表述，并且由此获得的间歇性描述在剪切趋于零时退化为 K62 理论。同样在此处，标度指数的间歇性修正由粗粒化能量耗散场的矩携带。数值实验给出的迹象表明耗散场在统计上不受剪切影响，从而支持间歇性修正是普适的这一猜想。这一观察连同本理论的重述，解释了经典纵向速度增量的间歇性增强现象。