温先生果然是行家,厉害。把温先生提到的文献附在后面,权当画蛇添足罢了。
1. Kline, S.J., Reynolds, W.C., Schraub,F.A., and Runstadler, P.W., 1967. The structure of turbulent boundary layers, J. Fluid Mech. 30. 741-773. 2. Batchelor, G.K., Townsend, A.A., 1949. The nature of turbulent motion at large wave-numbers, Proceedings Royal Society London, Series A, 199, 238-255. 3. Taylor, G. I., 1938. The spectrum of turbulence, Proceedings Royal Society London, Series A, 164, 476-490. 4. Frisch, U., and Morf, R., 1981. Intermittency in nonlinear dynamics and singularities at complex times, Phys. Rev. A 23, 2673-2705. 5. Chen, S., Eyink, G.L., Wan, M., and Xiao Z., 2006. Is the Kelvin theorem valid for high Reynolds number turbulence? Phys. Rev. Letters, 97, 144505.
因为自己的研究兴趣也在壁面湍流边界层,所以借温先生这块宝地露两下怯。我最近在粗糙管道湍流的研究中发现,位于roughness element上风处的某些局部区域,相干结构(coherent structures)是高度间歇的,虽然只占了湍流时间的7.5%,但却贡献了超过50%的湍流应力。仔细考察这些相干结构发现,他们100%是来自第二象限(Q2 event, or ejection motion)。而在downstream of the roughness element的某些局部区域,确切的说是在reattachement point的附近,这些相干结构50%来自第二象限,另外50%来自第四象限(Q4 event, or sweep motion)。非常好玩的结果。
另外再补充一点,近几年wall-bounded turbulent flows研究的热点,都和Townsend有关。一个是inactive motion,即一种大尺度的湍流结构,是否产生湍流应力的问题。另外一个是,在粗糙壁面的湍流边界层中,外层是否保持相似性的问题。换句话说,粗糙壁面只对inner layer 产生影响,而在outer layer,只要找到合适的scales,湍流的各项统计矩(moments)都是相似的(Townsend similarity)。另外,Princeton University的一干人,用一种叫superpipe的东西,对经典的log-law也产生了疑问。不过,我还是喜欢log-law,因为她特干净。不信,你去看看Landau的书。
今天先谈到这儿,也欢迎大家拍砖。
|