在没有平均剪切力的情况下，空间发展的湍流/湍流界面动态

《Journal of Fluid Mechanics》：Dynamics of spatially developing turbulent/turbulent interfaces in the absence of mean shear

通过直接数值模拟研究无平均剪切力时湍流界面（TTIs）的空间演变，开发新方法生成六个不同TTIs（雷诺数146-296）。统计表明主导湍流区域，半厚度受大尺度湍流性质支配，小尺度涡生成均匀，差分涡量呈现湍流/非湍流界面特征，涡量预算和应变率支持结论。

　　

摘要

在无平均剪切力的情况下，通过直接数值模拟（DNS）研究了空间演化的湍流/湍流界面（TTIs）。为此，开发了一种新方法，可以创建六种不同的湍流界面，其基于泰勒数的雷诺数范围为$146 \lesssim {Re}_{\lambda }\lesssim 296$。对湍流强度、波动涡度和积分长度尺度的经典统计分析表明，界面的两个不同湍流区域中有一个往往会占据主导地位。研究发现，半宽厚度取决于每一层的湍流特性，这最终表明大尺度量决定了每个湍流区域的扩散。小尺度量（例如涡度）在用局部柯尔莫戈洛夫（速度和时间）尺度进行归一化后，呈现出普遍的条件平均值分布。相比之下，流动的大尺度特性并不会改变涡度统计特性。此外，当计算每一层上波动涡度水平的差值时，会观察到典型的湍流/非湍流界面（TNTIs）的分布特征。涡度和应变率大小的预算项支持了这些发现。

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