二维逆能量级联湍流中粒子对的双时拉格朗日速度关联函数
流体动力学
2022-07-06 v1
摘要
我们通过数值研究了二维能量逆级联湍流中粒子对的双时拉格朗日速度关联函数（TTLVCF）。我们利用不完全相似性考虑该关联函数的自相似性。在此框架中，我们提出了该关联函数的自相似形式，其标度指数无法仅通过基于Kolmogorov唯象的量纲分析确定。结果，该关联函数的标度律可依赖于初始间距。这种初始间距依赖性在中等雷诺数下相对弥散（与关联函数直接相关）的实验室实验和直接数值模拟中频繁观察到。我们通过二维能量逆级联湍流的直接数值模拟数值验证了该自相似形式。相关的标度指数及对有限雷诺数效应的依赖性由经验确定。然后，我们考虑了关联函数标度律对相对弥散即Richardson-Obukhov 律的启示。我们的结果表明在无穷雷诺数下存在无法恢复Richardson-Obukhov 律的可能性。
引用
@article{arxiv.2207.02038,
title = {Two-time Lagrangian velocity correlation function for particle pairs in two-dimensional inverse energy-cascade turbulence},
author = {Tatsuro Kishi and Takeshi Matsumoto and Sadayoshi Toh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.02038},
year = {2022}
}
备注
42 pages, 13 figures, published in Physical Review Fluids