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关于泰勒假设的适用性,包括小采样速度。 (英语) Zbl 1511.76039号

小结:通过将实验结果与Kolmogorov-Obukhov表达式进行比较,泰勒假设或冻结湍流近似也可用于估算比能量耗散率(epsilon)。该假设假设,以恒定大速度移动的仪器检测到的频率\(V\)可以与波数\(ω=kV\)相关。然而,要使假设有效或至少在可接受的不确定性下适用,平移速度必须有多大尚不清楚。利用均匀和各向同性条件下的时空维结构函数,在本研究中解决了这个问题,重点是小速度(V)。结构函数是利用Navier-Stokes方程数值解的结果得到的。特别注意与数值计算中使用的实际值相比,估算的比能量耗散(epsilon_{est})的(V)变化。与之前的研究相比,结果强调速度(V)小于或可与单分量根平方速度(u{rms})相比较。我们发现,对于(Vgeq0.3;u{rms}),可以将(ε)确定为可接受的精度。建议使用一个简单的分析模型来解释欧拉和拉格朗日观测值的主要特征。该模型假设观测到的时间变化完全是由于涡旋经过观测器造成的,因此忽略了涡旋变形和间歇效应。尽管进行了这些简化,但当考虑到与涡流大小相关的速度时,分析可以解释大多数数值结果。

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76F05型 各向同性湍流;均匀湍流
76-10 流体力学问题的数学建模或模拟
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