受更一般应变作用的黏性涡层及其与各向同性湍流的比较
流体动力学
2021-04-07 v2
摘要
本文考虑受更一般均匀应变作用的黏性涡层。它们包含Townsend针对平面应变的稳态解(对应参数 ),其中层平面内所有应变都用于涡量拉伸,以及Migdal近期针对轴对称应变的稳态非对称解(),其中一半应变用于涡量拉伸。除考虑 的非对称、对称与反对称稳态解外,本文还表明对于 (即弱于Townsend情形)的情况,涡量随时间固有衰减:仅当边界条件在一端或两端维持涡量供给时,才会出现非零稳态。对于超Townsend情形 ,稳态具有符号相反的涡量鞘。本文将其与均匀各向同性湍流进行比较,后发现应变本征系中的平均涡量呈层状、具有符号相反的翼,且应变构型为超Townsend型。仅当 稳态解受到零积分扰动时是稳定的;否则解会增长。最后,附录表明应变本征系中的平均流动(除一项额外项外)即为雷诺平均纳维-斯托克斯方程。
引用
@article{arxiv.2102.01266,
title = {Viscous vortex layers subject to more general strain and comparison to isotropic turbulence},
author = {Karim Shariff and Gerrit Elsinga},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.01266},
year = {2021}
}
备注
16 pages, 4 figures