槽道流中湍流的同步

利用连续数据同化研究了槽道流中湍流的同步。流场在槽道某一区域内未知。该区域之外提供速度场并在模拟中直接给定，而压力在整个域内均未知。当模拟恢复流的完整真实状态，换言之当缺失区域被自发地准确重建时，即发生同步。成功同步取决于缺失层的方向、位置与尺寸。对于可达一千的摩擦雷诺数，只要壁面附着水平层的厚度小于约三十个壁面单位，即可同步。当水平层脱离壁面时，临界厚度随高度增加，并与当地壁面法向泰勒微尺度成正比。跨越槽道高度的沿流垂直层在其展向宽度达到近壁泰勒微尺度量级时同步，而横流垂直层的判据由李雅普诺夫时间尺度内的平流距离决定。最后，我们证明当仅可获得平面速度数据而非完整外部状态时，只要未知区域满足单方向同步条件，同步仍可实现。这些数值实验展示了利用连续数据同化从观测中准确重建或同步湍流缺失尺度的能力。