Batchelor与Saffman旋转湍流的衰减
流体动力学
2015-06-04 v2 大气与海洋物理
摘要
已知各向同性均匀湍流的衰减率受初始扰动的大尺度谱影响，该谱与von Kármán-Howarth方程的至少两个典型自保持解相关：即所谓的Batchelor谱和Saffman谱。各向异性流动衰减中长程关联的影响尚不明确，近期有研究提出旋转湍流的衰减率可能与初始扰动的大尺度谱无关。我们分析了初始能量谱分别为~k^4（Batchelor湍流）和~k^2（Saffman湍流）的自由衰减旋转湍流的数值模拟，结果表明：虽然总能量无法识别出自相似衰减，但衰减确实受长程关联影响。二维和三维模式的衰减在每种情况下遵循不同的幂律，这些幂律与各向异性von Kármán-Howarth方程的预测以及流动演化中各向异性积分量的守恒一致。
引用
@article{arxiv.1203.2201,
title = {The decay of Batchelor and Saffman rotating turbulence},
author = {T. Teitelbaum and P. D. Mininni},
journal= {arXiv preprint arXiv:1203.2201},
year = {2015}
}