通过粗粒化测量尺度相关的形状各向异性：应用于非均匀瑞利-泰勒湍流
摘要：通过空间粗粒化，我们将“过滤频谱”推广到探测不同方向上的尺度。这种多维过滤频谱量化了不一定是均匀的流动的频谱内容。根据多维谱信息，我们提出了一种简单的度量不同尺度上形态各向异性的方法。该方法应用于二维和三维瑞利-泰勒（RT）湍流的模拟中，这种湍流是非均匀和各向异性的。我们发现，3D RT在大尺度上具有明显的形态各向异性，垂直与水平的纵横比大约为4：3，但随着尺度减小，趋于各向同性，正如预期的[2,3,4]。与此形成鲜明对比的是，我们发现在二维模拟中的RT湍流，在大尺度上是各向同性的，而在较小尺度上形态各向异性增加，结构倾向于水平拉伸。尽管这可能令人惊讶，但与[5]中的最新结果一致。二维RT的大尺度各向同性是通过向上级联产生一个大尺度的翻转环流而形成的，而小尺度各向异性是由于这种翻转所引起的稳定层化和二维混合的低效。
作者：Dongxiao Zhao, Hussein Aluie
论文ID：2307.08918
分类：Fluid Dynamics
分类简称：physics.flu-dyn
提交时间：2023-07-19