用于快速畸变的应变耦合一维湍流

湍流被平均应变畸变——通过分量放大、压力介导的重分布和谱重整化——是从风洞收缩到升力面附近驻点区等流动的核心。经济地捕捉这一过程仍然困难：尺度分辨模拟成本高昂，线性快速畸变理论忽略了有限应变下的非线性弛豫，而二阶矩闭合丢弃了谱信息。我们提出了一维湍流 (ODT) 的应变耦合公式，以较低的计算成本演化具有一维尺度分辨率的受应变湍流。平均应变产生作为线速度的连续强迫施加，快速压力应变贡献作为与均匀快速畸变理论一致的能量守恒重分布算子引入，尺度压缩由 ODT 域的膨胀表示。该模型预测了宽带畸变谱，该谱在应变与湍流之比约为 0.8 时偏离线性理论的刚性谱平移，此时快速畸变和非线性涡动力学均处于活跃状态。在未畸变湍流关于 ODT 线轴对称的情况下，非局域三维快速压力应变积分简化为闭合的单线泛函。该公式在起始时重现了快速畸变理论，并定量捕捉了 Lee 和 Reynolds (1985) 的雷诺应力各向异性趋势。