空间局部纳维-斯托克斯湍流
摘要：物理空间局部性是三维不可压湍流中相互作用的研究对象。为此，我们修改涡度方程的非线性项，使得涡度场受到当地诱导速度的对流和拉伸。这种空间局部速度场由截断的Biot-Savart定律定义，其中只对半径为R的球体内的邻域涡度场进行积分。我们进行直接数值模拟以研究惯性范围内空间局部系统的统计特性。我们观察到在小于空间局部域大小k ≪ R^{-1}的尺度下与能量层级相关的能谱遵循标准的E(k) ∝ k^{-5/3}的尺度律，对应能量级联。这个结果与Kolmogorov在1941年的论文对于非线性相互作用的空间局部性假设一致。但对于较大尺度k ≪ R^{-1}，涡度生成被抑制，并且在这些尺度下，系统呈现出与保守涡度级联一致的尺度律。
作者：Ryo Araki and Wouter J. T. Bos and Susumu Goto
论文ID：2308.07255
分类：Fluid Dynamics
分类简称：physics.flu-dyn
提交时间：2023-08-22