湍流系统中速度和温度增量最大概率密度函数的标度

本文介绍了一种通过考虑增量最大概率密度函数（pdf）来估计自相似过程标度参数的新方法。我们一般性地证明了这对 $H$-自相似过程成立，并针对湍流速度和温度增量进行了实验研究。我们考虑了来自实验均匀近各向同性湍流通道流的湍流速度数据库，以及在瑞利-贝纳德对流单元侧壁附近获得的温度数据集，其中湍流由浮力驱动。对于前者数据库，发现增量pdf的最大值 $p_{\max}(\tau)$ 与对数正态分布吻合良好。我们还得到了标度指数 $\alpha\simeq 0.37$，这与其他研究中报告的一阶结构函数的标度指数一致。对于后者，我们得到标度指数 $\alpha_{\theta}\simeq0.33$。该指数值与被动标量湍流的Kolmogorov-Obukhov-Corrsin标度一致，但与一阶结构函数的标度指数 $\zeta_{\theta}(1)\simeq 0.19$ 不同，后者支持Bolgiano-Obukhov标度。文中还对这些结果给出了可能的解释。