與描述湍流速度場(chǎng)的流線管單元[Wang L. On properties of fluid turbulence along streamlines. J Fluid Mech,2010, 648:183–203]的思想類(lèi)似,為了描述湍流渦矢量場(chǎng)的結(jié)構(gòu),我們提出了一種新的結(jié)構(gòu)分析方法,即渦線單元,可以用單元尺度和極值點(diǎn)渦量差值來(lái)表征.渦線單元與常用的渦管結(jié)構(gòu)的不同可以概括為:渦線單元結(jié)構(gòu)可以定量描述,并且是全空間填充的.在理論上這兩個(gè)條件是保證我們可以將渦線單元的結(jié)構(gòu)分析與全流場(chǎng)統(tǒng)計(jì)規(guī)律聯(lián)系起來(lái)的必要前提,幫助理解和重構(gòu)湍流渦量場(chǎng).根據(jù)直接數(shù)值模擬數(shù)據(jù),我們研究了渦線單元的統(tǒng)計(jì)與結(jié)構(gòu)特性,包括尺度與手性等.根據(jù)渦線單元結(jié)構(gòu)可以定量表征精細(xì)的條件統(tǒng)計(jì),例如發(fā)現(xiàn)渦相關(guān)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)（例如擬渦能耗散率和渦拉伸率）強(qiáng)烈依賴于基于渦線單元結(jié)構(gòu)的條件統(tǒng)計(jì).這樣一種結(jié)構(gòu)分析方法為深入研究湍流場(chǎng)提供了新的手段. 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2020,50(04)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

(網(wǎng)絡(luò)版彩圖)經(jīng)過(guò)任何一空間點(diǎn),同時(shí)可以定義相應(yīng)的渦線單元(VS)和流線單元(SS).這兩種結(jié)構(gòu)的空間關(guān)聯(lián)反應(yīng)了湍流場(chǎng)的性質(zhì)

圖4(網(wǎng)絡(luò)版彩圖)經(jīng)過(guò)任何一空間點(diǎn),同時(shí)可以定義相應(yīng)的渦線單元(VS)和流線單元(SS).這兩種結(jié)構(gòu)的空間關(guān)聯(lián)反應(yīng)了湍流場(chǎng)的性質(zhì)圖6(a)與(b)對(duì)應(yīng)著相同的局部渦矢量,但具有不同的手性.該特性可以用局部速度與渦矢量的夾角θ來(lái)刻畫(huà)

與(b)對(duì)應(yīng)著相同的局部渦矢量,但具有不同的手性.該特性可以用局部速度與渦矢量的夾角θ來(lái)刻畫(huà)


本文編號(hào)：3440430