可变密度Rayleigh-Taylor湍流的自相似标度

通过使用统计平稳Rayleigh-Taylor（SRT）流配置来研究自相似Rayleigh-Taylor（RT）混合层的动力学，该流配置在相较于传统时序增长混合层的情况下，能够以更低的成本模拟自相似RT流。对连续性方程、混合质量和湍动能预算中所有主要非输运项 developing 了归一化方法，这些归一化方法以输入参数为基础：混合层高度 $h$、引力加速度 $g$ 以及流体密度 $\rho_H$ 和 $\rho_L$。大多数归一化量在参数空间中良好地重合。在某些情况下，Atwood数 $A$（或等价地，密度比 $R$）的变化导致一致的积分大小但产生空间位移。这些位移主要与除密度有关的除法有关，并且同样出现在一维可变密度扩散问题的解析解中。分析引入了混合质量的参考密度，检查了Favre平均统计量的趋势，并推导出混合层增长率的标度定律。对于包含该层全部范围的高度定义，传统增长参数 $\alpha = \dot{h}^2/4Agh$ 随Atwood数而变化。我们的分析导致了一个使用有效Atwood数 $A^*= (\ln R)/2$ 的替代公式，这与Bel)en'skii \& Fradkin（Trudy FIAN, vol. 29, 1965, pp. 207-238）提出的标度一致。对应的增长参数 $\alpha^*=\dot{h}^2/4A^*gh$ 在所考虑的全部Atwood数下几乎保持恒定，为可变密度RT流提供了统一的标度。