湍流边界层中的速度导数。第二部分：统计特性

在 LMFL 边界层设施中使用双平面 SPIV 进行了实验，以确定估算湍流动能平均耗散率 $\varepsilon$ 及其雷诺应力对应项耗散张量 $\varepsilon_{ij}$ 所需的所有导数矩。本实验中雷诺数为 $Re_\theta = 7500$ 或 $Re_\tau = 2300$。本工作的第一部分 \cite{stanislas20} 简要介绍了实验并详细讨论了耗散剖面及计算它所需的全部十二个导数矩。数据与一个在近似相同雷诺数下的槽道流 DNS 以及先前结果进行了比较。它们还被用于评估重叠区近期的理论结果。在本第二部分中，实验与 DNS 结果被用于评估“局部各向同性”、“局部轴对称”和“局部均匀”的假设。将它们扩展至包含完整耗散张量 $\varepsilon_{ij}$ 与“伪耗散张量” $\mathcal{D}_{ij}$，并解释所观测到的耗散张量的强各向异性。本研究的两条重要结果是：在重叠区外边界以内 $y/\delta_{99} \approx 0.1$ 处，{\it 局部各向同性} 从未成立；且 {\it 局部轴对称} 与 {\it 局部均匀} 的假设在 $y^+ =100$ 以内失效。引入了 {\it 平行于壁面的平面内的均匀性} 的含义，以部分解释整个壁层中的观测现象。这一极近壁区中的耗散特征表明 $\varepsilon_{ij}$ 接近但不同于 $\mathcal{D}_{ij}$。