规范对称性与各向异性压力海赛矩阵的维数降低
摘要：在Lagrangian参考框架中分析流体速度梯度提供了研究湍流流动小尺度动力学的深入视角，通过考虑应变率张量的特征框架中的方程提供了进一步的洞察。速度梯度张量的动力学部分受非局部速度梯度场的各向异性压力Hessian的控制。这种各向异性压力Hessian在速度梯度动力学中发挥关键作用，例如防止有限时间奇异性，但由于其非局部性和复杂性，很难理解和建模。在这项工作中，引入了压力Hessian的一个测度对速度梯度的特征框架方程，使得当该测度增加到原始压力Hessian时，特征框架变量的动力学保持不变。然后，我们利用这个测度的对称性对三维各向异性压力Hessian进行秩降低，令人惊讶的是，这在整个流动中都是可能的。新引入的秩降低各向异性压力Hessian的动力学活动仅限于三维流动中的二维流形，并显示出与应变率特征框架和涡量向量的显著对齐性质。降维和强烈的优选对齐特性结合起来，为理解和建模三维流动中各向异性压力Hessian的作用提供了新的动力学洞察。
作者：Maurizio Carbone, Michele Iovieno, Andrew D Bragg
论文ID：1911.08652
分类：Fluid Dynamics
分类简称：physics.flu-dyn
提交时间：2023-07-19