对称双流体混合物中的二维湍流：逆级联导致的粗化停滞

我们通过对方程耦合的 Cahn-Hilliard 和 Navier-Stokes 方程中受迫、统计稳态湍流进行广泛的直接数值模拟（DNS），研究了二维（2D）双流体湍流。在没有任何耦合的情况下，我们选择的参数导致（a）旋节线分解和域生长，其特征是 Cahn-Hilliard 序参数 $\phi$ 的时空演化，以及（b）能谱 $E(k)$ 中逆能量级联区域的形成，其中能量向小于湍流流体中能量注入尺度 $k_{inj}$ 的波数 $k$ 级联。我们表明 Cahn-Hilliard-Navier-Stokes 耦合导致相分离在长度尺度 $L_c$ 处停滞，我们从 $\phi$ 涨落谱 $S(k)$ 评估该尺度。我们证明（a）$L_c \sim L_H$，即由惯性和界面张力平衡得出的 Hinze 尺度，以及（b）在误差范围内 $L_c$ 与扩散系数 $D$ 无关。我们阐明了该耦合如何通过在一个波数 $k_c$ 处阻断逆能量级联来修改 $E(k)$，我们显示 $k_c \simeq 2\pi/L_c$。我们将我们的工作与早期该研究进行比较。