多相湍流中的尺度-尺度动能预算

本 work旨在探索多相湍流中的尺度-尺度动能交换。为此，我们推导K\'arm\'an-Howarth-Monin方程，考虑密度和粘性在两种相之间的变化以及表面张力的效应。我们考虑传统和相条件平均算子。该框架应用于来自详细仿真的numerical数据，这些仿真覆盖了液体体积分数、液体/气体密度比、努塞尔数和韦伯数的不同值。我们确认了由于表面张力而存在的额外传递项。注入于大尺度的动能部分通过经典非线性输运传递到小尺度，另一部分传递到表面能中，然后在更小尺度释放回动能中。总体动能传递率大于单相流。对特定相进行条件平均的动能预算显示，由于压力导致的湍流动能尺度-尺度传递对轻质相（gain）和重质相（loss）的动能分别产生贡献。当气体体积分数变小或密度比增大时，其贡献可能占主导。基于前人的工作，我们假设存在一个关键尺度，之上动能储存于表面形变中，之下动能通过界面恢复释放。讨论了该尺度的现象学预测。