大球体在非均匀湍流中的运动

强迫均匀各向同性湍流的李雅普诺夫谱

Lyapunov spectrum of forced homogeneous isotropic turbulent flows

为了更好地理解湍流偏离平衡的情况，表征湍流的动力学特性而不是湍流的统计特性是有意义的。为此，李雅普诺夫理论通过对扰动动力学的研究，提供了一个有用的描述湍流。本文计算了强迫均匀各向同性湍流的李雅普诺夫谱。利用不同雷诺数下的流的李雅普诺夫指数，首次通过直接计算得到了三维均匀各向同性流（HIT）混沌吸引子维数的标度.对得到的Gram-Schmidt矢量（GSV）进行了分析。对于研究的条件范围内，它被发现，该流的混沌响应与区域的大速度梯度在较低的雷诺数和拟能在较高的雷诺数，但不符合区域的大动能。此外，随着雷诺数的增加，流动对扰动的响应越来越局部化。最后，GSV的能量谱计算和示出几乎是不敏感的李雅普诺夫指数。

均匀湍流Boussinesq对流和MHD对流的拉格朗日凸壳分析极值统计

Extreme-value statistics from Lagrangian convex hull analysis for homogeneous turbulent Boussinesq convection and MHD convection

本文研究了拉格朗日示踪剂的凸壳在分析不同各向异性湍流输运特性中的应用。在统计均匀和稳态Navier-Stokes湍流，中性流体Boussinesq对流，MHD Boussinesq对流的直接数值模拟与拉格朗日对色散的比较表明，凸包统计捕获的渐近色散行为的一大群被动示踪粒子。此外，凸包分析提供了关于示踪剂子系综的附加信息，这些示踪剂平均以极值统计和流动各向异性的形式经由凸包的几何性质最有效地分散。我们使用凸壳表面的几何形状来研究湍流对流中发生的各向异性。应用极值理论，我们证明了凸壳顶点的最大平方扩张是由一个经典的极值分布，Gumbel分布很好地描述。在湍流对流期间，间歇性对流羽流增长并加速拉格朗日示踪剂的分散。凸壳分析产生的信息，补充标准拉格朗日分析的相干湍流结构及其影响的全球统计的流动。

展向均匀横杆粗糙层内的湍流特性

Turbulent characteristics within roughness sublayer over spanwise homogeneous transversal bars

近年来，人们对植被冠层、建筑物、沙丘等剪切层内的湍流特性进行了研究。Kevin-Helmholtz不稳定性引发的发夹涡脱落被广泛认为是混合层类比的“标志”。然而，复杂的粗糙度类型复杂的湍流演变过程的观测实践。为了简化这一过程，本文采用展向均匀粗糙度来捕捉不同粗糙元间距下的流向流场变化。流线型连续物距$λ_x$用于表示粗糙元距离。从第一种情况到第四种情况，观察到了从湍流槽道流到冠层流的过渡趋势。然而，当$λ_x/h<1.0$时，随着连续距离的减小，从情况4到情况6，有证据表明湍流正在从冠层流转移到通道流。瞬态结果证实了湍流混合的增强和湍流相干性的降低。附着涡流假说（AEH）在$λ_x/h<1.0$病例中成立。同时，数值模拟结果表明，当$λ_x$在$λ_x/h<1.0$之后继续减小时，糙率剪切“曲线”的有效性会降低。在单元上一个采样点上三个波动变量的概率密度函数（PDF）在上部区域呈现间距效应减小的“递增-递减”趋势，其中在情形2和情形3中出现最大效应。旋转结构显示还显示了不同流向连续物距下粗糙层湍流结构的变化过程。最后，瞬态结果表明壁面法向动量通量输运和湍流旋流结构与单元间距相关。

Motion of finite-size spheres released in a turbulent boundary layer

Individual magnetic wax spheres with specific gravities of 1.006, 1.054 and 1.152 were released from rest on a smooth wall in water at friction Reynolds numbers, Re_τ=680 and 1320 (d^+ = 58 and 122 viscous units, respectively). Three-dimensional tracking was conducted to understand the effect of turbulence and wall friction on sphere motions. Spheres subjected to sufficient mean shear initially lifted off of the wall before descending back towards it. These lifting spheres translated with the fluid above the wall, undergoing saltation or resuspension, with minimal rotation about any axis. By c…

静止和湍流环境中有限尺寸球体的沉降

Sedimentation of finite-size spheres in quiescent and turbulent environments

分散固体相的沉降在应用和环境流动中广泛遇到，然而对于均匀各向同性湍流中有限尺寸颗粒的行为知之甚少。为了填补这一空白，我们进行直接数值模拟的沉降在静止和湍流环境中使用浸没边界法占分散的刚性球形颗粒。所考虑的固体体积分数为0.5 - 1%，而固体与流体的密度比为1.02。粒子半径被选择为大约6个Komlogorov长度尺度。结果表明，平均沉降速度是较低的，在一个已经湍流比在静止的流体。对于所研究的两种体积分数，相对于静止流体中的单个颗粒的减少约为12%和14%。粒子速度的概率密度函数在湍流中几乎是高斯分布的，而在静止流体中则显示出较大的正尾。这些尾巴与颗粒对在拖曳-亲吻-翻滚运动中的间歇性快速沉降有关。颗粒横向分散在湍流中更高，而令人惊讶的是，垂直分散由于在静止流体中观察到的高度间歇性行为而具有相当的量级。使用的平均相对速度的概念，我们估计的平均阻力系数的经验公式，并表明，非平稳的影响，有关的旋涡脱落，解释在湍流环境中的平均沉降速度的减少。

通过硬球势研究宏观湍流

Macroscopic turbulent flow via hard sphere potential

本文基于粒子势相互作用假设推导宏观湍流气体的新流体力学方程，避免 Boltzmann 碰撞积分并采用高 Reynolds 数闭合，模拟复现硬球气体射流转捩及 Kolmogorov −5/3 能谱。

实验室湍流中的均匀性和各向同性

Homogeneity and isotropy in a laboratory turbulent flow

我们提出了一种新的设计，搅拌槽，迫使由两个平行的平面阵列的随机致动的合成射流。这种布置在高雷诺数和低平均流量下产生湍流。最重要的是，它表现出一个区域的3D均匀各向同性湍流，是显着大于积分的长度尺度。这些功能是必要的，使实验室测量湍流悬浮液。我们使用定量成像，以确认各向同性在大，小，和中等规模的检查一-和两-点统计在坦克中心。然后，我们重复这些相同的测量，以确认在罐中心测量的值在大的均匀区域内是恒定的。在垂直于对称平面的方向上，我们的测量表明，均匀区域延伸至少两倍的积分长度尺度$L=9.5$ cm。在平行于对称平面的方向上，该区域至少是整体长度尺度的四倍，并且在该方向上的范围仅受罐的尺寸限制。在均匀的各向同性区域内，我们测量的湍流动能为$6.07 \times 10^{-4} $ m $^2$ s $^{-2}$，耗散率为$4.65 \times 10^{-5} $ m $^2$ s $^{-3}$，泰勒尺度雷诺数为$R_λ=334$。该水箱的大均匀区域，结合其高雷诺数和非常低的平均流量，提供了最好的近似均匀各向同性湍流实现在实验室流动的日期。这些特性使搅拌槽成为研究湍流和湍流悬浮液基本动力学的最佳设备。

湍流中重惯性粒子的均匀湍泳现象

Homogeneous turbophoresis of heavy inertial particles in turbulent flow

本文揭示了统计均匀湍流中重惯性粒子的湍泳效应，通过直接数值模拟构建粗粒化动力学，引入尺度依赖的Péclet数表征粒子分布与空隙的幂律统计特征。

中性浮力球稠密悬浮液的湍流槽道流动

Turbulent channel flow of dense suspensions of neutrally-buoyant spheres

稠密颗粒悬浮液在许多应用和环境流动中广泛遇到。虽然许多以前的研究调查他们的流变性能在层流，很少有人知道这些悬浮液的行为在湍流/惯性制度。本研究的目的是填补这一空白，通过调查的湍流的牛顿流体负载固体中性浮力球在相对较高的体积分数在一个平面通道。在体积分数Phi=0-0.2的范围内进行直接数值模拟，其中浸没边界法用于解释分散相。结果表明，固相的存在显著改变了平均速度分布，并使冯卡门常数按对数律减小。发现总阻力随着体积分数而增加，比仅仅考虑由于颗粒的存在而导致的系统粘度的增加所期望的要多。在最高体积分数Phi=0.2时，速度脉动强度和雷诺切应力减小。的平均动量平衡的分析表明，粒子引起的应力管理的动态在高披，是主要负责的整体阻力增加。因此，在密集的限制，我们发现减少的湍流活动和增长的颗粒诱导应力，后者占主导地位的雷诺数在这里考虑。

碰撞湍流流体-颗粒流的拉格朗日概率密度函数模型。II。均匀流的应用

A Lagrangian probability-density-function model for collisional turbulent fluid-particle flows. II. Application to homogeneous flows

本文利用欧拉-拉格朗日直接数值模拟（EL）数据对第一部分中提出的稠密颗粒湍流的拉格朗日概率密度函数模型进行了验证，该模型适用于不同的均匀流，即统计稳定和衰减的均匀各向同性湍流、湍流剪切流和团簇诱导湍流（CIT）。我们认为，一般的模型在第一部分适应均匀的情况下，与一个简化的版本，其中的相位平均（PA）粒子相的波动能量的分解成空间相关和不相关的组件是不使用的，只允许总交换的动能之间的相位。简化模型采用标准的双向耦合方法。EL模拟和两个随机模型在均匀和各向同性湍流和湍流剪切流之间的比较表明，在所有情况下，这两个模型都能够再现相当好的流动行为，特别是对于稀流。对CIT的分析提供了更多关于此类系统的物理性质和模型质量的见解。结果阐明了一个事实，即简单的双向耦合是足以诱导湍流，即使不考虑颗粒能量。此外，一阶矩，包括粒子看到的流体的速度可以相当好地表示与这样一个简化的随机模型。然而，分解成空间相关和不相关的组件被发现是必要的，以考虑各向异性能量交换。当这些因素被适当占在完整的模型，与EL统计的协议是令人满意的二阶。

0.5K以下He-4超流中涡旋环从振荡球上脱落--湍流拖曳力的来源

Shedding of Vortex Rings from an Oscillating Sphere in Superfluid He-4 below 0.5 K - The Origin of the Turbulent Drag Force

围绕振荡球体的湍流的开始已知发生在临界速度vc ~ sqrt（kappa ω）处，其中kappa是循环量，ω是振荡频率。然而，在驱动力幅值F的小区间内（或高于vc几个百分比的相应速度幅值），发现湍流是不稳定的。流型在势流和湍流之间间歇地切换。湍流相的寿命呈指数分布，其平均寿命τ随驱动力的增加而迅速增长，即τ（F）~ exp [（F/F1）^2]。在这项工作中，比以前更详细地分析了这个实验结果，特别是确定了力F1。结果表明，湍流阻力F（v）~（v^2 - vc^2）可以定量地归因于具有球体大小的涡环脱落。此外，我们可以推断出在任何给定的速度v下，每半周期在湍流阻力上脱落的涡环的平均数量。

不同雷诺数下湍流中的球体与纤维

Spheres and fibres in turbulent flows at various Reynolds numbers

本研究通过浸入边界法模拟不同泰勒雷诺数和固体质量分数下湍流中有限尺寸球体与纤维的行为，揭示了两类颗粒对湍流强度、耗散、谱结构及涡旋的不同作用机制。

利用希尔伯特正交分解研究球体近尾涡中传播的湍流结构

Studying propagating turbulent structures in the near wake of a sphere using Hilbert proper orthogonal decomposition

本研究利用希尔伯特正交分解方法高效识别球体尾涡中传播的湍流结构，提升POD分析的解释能力。

Turbulence in large scale two-dimensional balanced hard sphere gas flow

In recent works we developed a model of balanced gas flow where the momentum equation possesses an additional mean field forcing term, which originates from the hard sphere interaction potential between the gas particles. We demonstrated that, in our model, a turbulent gas flow with a Kolmogorov kinetic energy spectrum develops from an otherwise laminar initial jet. In the current work, we investigate the possibility of a similar turbulent flow developing in a large scale two-dimensional setting, where a strong external acceleration compresses the gas into a relatively thin slab along the thir…

槽道湍流中惯性颗粒的非均匀优先浓度

Inhomogeneous preferential concentration of inertial particles in turbulent channel flow

导致惯性颗粒在低湍流扩散率区域中的优先集中的湍流泳动是非均匀湍流（例如自由剪切流或壁边界流）的独特特征。本文将均匀湍流中弱惯性颗粒的成团理论推广到槽道湍流的非均匀情形。在均匀湍流中，除了团簇外，非均匀性也有助于团簇形成。根据湍流的局部统计，导出了产生不均匀颗粒浓度的空间相关速率。我们提供了浓度的成对关联函数的公式，该函数分解为时间和空间相关的平均浓度的乘积和时间无关的聚类因子，该聚类因子在点之间的距离上服从幂律。这种幂律表征了粒子分布的不均匀多重分形性。一个独特的示范和量化的组合效应的turbophoresis和分形聚类在一个直接的数值模拟的颗粒运动在湍流槽道流中进行根据所提出的理论。流动的不均匀性对聚集的贡献最大，发生在粘性子层和缓冲层之间的过渡区域。均匀项和非均匀项的比值取决于壁距。非均匀项可以显著增加惯性颗粒的优先浓度，因此与纯均匀湍流中具有相同惯性的颗粒相比，非均匀湍流中的总体聚类程度可能更强。

湍流发电机的标度律

Scaling laws of turbulent dynamos

我们考虑均匀各向同性和宇称不变的湍流产生的磁场。我们表明，简单的比例关系的发电机阈值，磁能和欧姆耗散可以得到依赖于磁普朗特数的值。

均匀剪切turbulence中的液滴

Droplets in homogeneous shear turbulence

本文模拟了剪切雷诺数为15200的均匀剪切湍流中两种不可压缩不混溶流体的流动。两种流体的粘度和密度相等，在本研究中考虑了不同的表面张力和初始液滴直径。我们表明，两相流达到一个统计上稳定的湍流状态持续的非零平均湍流生产率由于平均剪切的存在。单相流相比，我们发现，所得到的稳态条件下表现出减少泰勒微尺度雷诺数由于分散相的存在下，作为一个水槽的湍流动能的载体流体。在稳态下，平均功率的表面张力是零和湍流的产生率与湍流耗散率是平衡的，其值大于在参考单相的情况下。界面通过在小尺度上引入能量来修改能谱，与单相情况的差异随着韦伯数的增加而减小。这是由于在域中的液滴的数量和总表面积随着韦伯数单调增加。这也反映在随韦伯数变化的液滴尺寸分布中，随着韦伯数的增加，分布的峰值移动到更小的尺寸。我们发现，Hinze估计的最大液滴尺寸，考虑在均匀各向同性湍流中的分裂，提供了一个很好的估计，尽管显着的聚结和平均剪切的存在下的行动。

湍流脉动对拖曳球及其边界层阻力和升力的影响

Effect of turbulent fluctuations on the drag and lift forces on a towed sphere and its boundary layer

采用高分辨率直接数值模拟方法研究了湍流脉动对流体作用于拖曳球形颗粒的力的影响。测量进行了使用一种新的计划，以整合的颗粒和不可压缩的周围流体流动保持在高雷诺数湍流制度之间的双向耦合。其主要思想是将流体的傅立叶伪谱方法与浸入边界技术相结合，在颗粒表面施加无滑移边界条件。基准测试的代码显示出良好的协议与其他团体的实验和数值测量。本文还报道了球下游湍流尾流的研究。的平均速度赤字表现为从粒子的距离的倒数，从经典的相似性分析预测。这一法律是重新解释的“永久性的大涡”的原则，涉及红外渐近自相似性的均匀湍流的能量衰减规律。开发的方法，然后用来攻击的上游流，是在一个发达的湍流制度的问题。结果表明，平均阻力的增加作为湍流强度和颗粒雷诺数的函数。这种增加明显大于基于层流上游流的标准阻力相关性所预测的。结果表明，相关参数是粘性边界层厚度与环境湍流耗散尺度的比值。小尺度湍流脉动改变了球体周围的平均速度和压力分布，从而增强了阻力。

有限尺寸扁球体槽道湍流减阻研究

Drag reduction in turbulent channel flow laden with finite-size oblate spheroids

我们研究了不同的颗粒体积分数值的扁圆刚性颗粒在粘性流体中的悬浮液。直接数值模拟已经进行了使用直接强迫浸没边界法来考虑分散相，结合软球碰撞模型和润滑短程颗粒-颗粒和颗粒-壁相互作用的校正。相对于单相流，我们表明，在流中加载扁球体的阻力减少和湍流脉动衰减。特别是，湍流活动降低到较低的值比那些只占有效悬浮液粘度。为了解释所观察到的减阻，我们考虑的颗粒动力学和颗粒与湍流速度场的相互作用，并表明，颗粒壁层，以前观察到的，并发现负责增加耗散的悬浮液中的球体，消失的情况下，扁圆形颗粒。这些旋转明显慢于靠近壁面的球体，并且倾向于保持其主轴平行于壁面，这导致雷诺应力和湍流产生的减少，从而导致整体阻力降低。

球面谱空间正压湍流的大涡模拟

Large Eddy Simulation of Turbulent Barotropic Flows in Spectral Space on the Sphere

大气环流模式的数值模拟受到空间分辨率的限制，因此大涡模拟（LES）是研究这些模式的首选方法。在LES中，低通滤波器应用于流场以分离大尺度和小尺度运动。在隐式过滤LES的计算网格和离散化计划被认为是低通滤波器，而在显式过滤LES的方法中，过滤过程是从网格和离散化运营商分离，并允许更好地控制数值误差。本文的目的是研究和比较隐式过滤和显式过滤LES的大气环流模式在谱空间。为了实现这一目标，我们提出的结果隐式过滤和显式过滤LES的正压大气环流模式的球面上的谱空间，并比较它们与直接数值模拟（DNS）得到的结果。我们的研究表明，虽然在一些积分量，如总动能和总拟能的计算中，从隐式过滤LES和显式过滤LES得到的结果与DNS结果显示出同样良好的协议，显式过滤产生的能量谱，显示出更好的协议与DNS的结果。更重要的是，显式滤波捕获相干结构随时间的位置，而隐式滤波不。

湍流自然对流中沉降重惯性粒子的热行为

Thermal behaviour of settling heavy inertial particles in turbulent natural convection

本研究通过直接数值模拟，探讨了湍流热对流中沉降重惯性粒子的动力学与热行为，量化了动态和热惯性效应，并揭示了粒子速度与温度波动与流体变量的相关性及沉降与优先集中的相互作用。

准均匀小尺度磁场被非高斯湍流平流输运的稳态解

Stationary solution for quasi-homogeneous small-scale magnetic field advected by non-Gaussian turbulent flow

本文研究了非高斯各向同性湍流平流输运的小尺度磁场涨落问题，证明了非高斯速度梯度统计与有限泵浦力区域可保证稳态解存在，并计算出均方磁场，发现宽参数范围内强泵浦下无需反馈即可维持稳态。

均匀各向同性turbulence中的惯性球体

Inertial spheroids in homogeneous, isotropic turbulence

本文研究了{ \it惯性}圆盘和杆在三维均匀各向同性湍流中的旋转动力学。特别是，我们展示了如何对齐和去相关的时间尺度，这样的球体依赖，关键是，在这两个水平的惯性和纵横比，这些粒子。这些结果说明了惯性的影响-这导致了局部流动几何形状的优先采样-对湍流中圆盘和杆的统计数据。我们的研究结果是重要的各种自然和工业环境中的不对称，球状惯性粒子的湍流运输是无处不在的。

Characteristic Sensitivity of Turbulent Flow within a Porous Medium under Initial Conditions

Flows within porous media play important roles in many scientific and industrial systems. However, the case wherein such flows become turbulent has not been completely understood, particularly, from a mathematical viewpoint. In this study, the $k-\varepsilon$ model (the variable $k$ denotes the turbulent kinetic energy per unit mass and $\varepsilon$ the dissipation rate for the turbulent kinetic energy), which has been widely used for the usual turbulent flow in a clear fluid, was applied to a turbulent flow through porous media. If a homogeneous, averaged flow and homogeneous isotropic turbu…

湍流中间歇性与耗散之间的普遍关系

A universal relation between intermittency and dissipation within and beyond homogeneous isotropic turbulence

研究揭示了湍流中耗散常数与间歇性因子的反比关系，为理解不同尺度湍流特性提供了新的经验原则。

湍流管道中有限尺寸中性浮力球的悬浮

Suspensions of finite-size neutrally-buoyant spheres in turbulent duct flow

本文研究了中性浮力球形颗粒稠密悬浮液的湍流方管流动。直接数值模拟（DNS）的体积分数范围内进行$ϕ=0-0.2$，使用浸没边界法（IBM）占分散相。根据水力直径，考虑雷诺数为$5600$。我们报告特定于这种几何形状的流动特征和颗粒统计，并将结果与二维通道流的情况进行比较。特别是，我们观察到，对于$ϕ=0.05$和$0.1$，颗粒优先积聚在角平分线上，靠近管道角，同样也观察到相同的管道-颗粒尺寸比的层流方形管道流。在最高体积分数下，颗粒优先聚集在核心区域中。对于通道流动，在没有横向限制的情况下，发现粒子在通道中均匀分布。我们还观察到，横流二次流的强度增加（相对于空载的情况下）的体积分数高达$ϕ=0.1$，作为沿角平分线的颗粒的高浓度的结果。对于$ϕ=0.2$，湍流活动大大降低，二次流强度降低到空载情况下的强度以下。在稀释条件下，摩擦雷诺数随着$ϕ$的增加而增加，正如在槽道流动中所观察到的那样。然而，对于$ϕ=0.2$，平均摩擦雷诺数降低到低于$ϕ=0.1$的值。

磁性粒子均匀作用下湍流中的耗散功率

Dissipated power within a turbulent flow forced homogeneously by magnetic particles

本文报道了一种新的强迫技术对小尺度均匀强迫的湍流的总耗散功率的测量。通过在交变磁场中使用磁性粒子，在流体内的强制在时间和空间上都是随机的。通过测量流体温度的增长率，我们展示了耗散功率是如何由外部控制参数（磁场，和粒子数N）。我们实验发现，平均耗散功率与这些参数呈线性关系，正如预期的磁注入功率缩放。这些实验结果很好地描述了简单的缩放参数表明，能量耗散的主要来源是由于流体内的颗粒的粘性湍流摩擦和碰撞的非弹性。最后，通过对粒子碰撞统计的测量，我们还证明了粒子速度与N无关，并且只由磁“恒温器”固定。

变粘度均匀各向同性衰减turbulence的一点和两点统计

One-point and two-point statistics of homogeneous isotropic decaying turbulence with variable viscosity

采用高分辨直接数值模拟（DNS）方法，研究了低雷诺数条件下变粘度流体中均匀各向同性湍流的衰减过程。目前的工作所解决的问题是如何量，如动能和相关的耗散率，以及湍流的尺度间传输机制的局部波动的粘度改变。从湍流动能的一点收支方程出发，表明平均耗散率几乎不受变粘性效应的影响。这一结果是由当地的粘度和当地的速度梯度之间的负相关性解释。然而，耗散是一个高度波动的量，具有很强的不稳定性。从统计分析表明，具有可变粘度的湍流的特征在于由一个增强的水平的小规模的不稳定性，这导致在存在较小的长度尺度和修改后的湍流混合。通过速度结构函数的收支方程，分析了粘性变化对湍流叶栅的影响。从DNS它示出，粘度梯度有助于尺度间的传输机制的形式的逆传输，其中信息传播从小尺度到大尺度。

重惯性粒子的混沌和湍流弥散

Chaotic and turbulent dispersion of heavy inertial particles

利用有效扩散率和分布混沌的概念，研究了被动重惯性粒子在具有Ekman阻力的均匀二维湍流中的混沌和湍流弥散。最近的直接数值模拟的结果已被用于这一目的。本文还简要地讨论了斯托克斯数对这些概念在被动重惯性粒子弥散中的适用性的影响。

均匀湍流剪切流的小尺度结构

Small scale structure of homogeneous turbulent shear flow

利用直接数值模拟（DNS）和可压缩和不可压缩情况下的线性分析产生的数据，均匀湍流剪切流的结构进行了研究。在大的平均剪切速率值，快速变形理论（RDT）的限制接近。得到了无粘可压缩RDT方程的长时间解析解。RDT方程也数值求解无粘和粘性的情况下。由DNS结果证实的RDT解表明，双曲和螺线管速度场的偶数阶横导数矩是各向异性的，双曲运动比螺线管运动更具有各向异性。不可压缩情况下得到的结果与可压缩情况下螺线管运动的结果相似。DNS的结果还表明，增加的各向异性的偶数阶横向导数的时刻的顺序，与RDT的预测。尽管各向异性随着雷诺数的增加而减小，但对于更高的偶数阶矩，与局部各向同性的假设相反，它可能会在雷诺数的大值下持续存在。RDT的解决方案还预测，规范化的奇数阶的螺线管速度的横向导数矩的可压缩的情况下，和不可压缩的情况下的速度应接近一个常数，在大的时间比零不同。这一预测得到了DNS数据的支持。对于较高的奇数阶归一化矩，RDT分析表明，各向异性可能会持续在大的雷诺数值，与现有的实验数据。

An experimental study on the settling velocity of inertial particles in different homogeneous isotropic turbulent flows

We propose an experimental study on the gravitational settling velocity of dense, sub-Kolmogorov inertial particles under different background turbulent flows. We report Phase Doppler Particle Analyzer measurements in a low-speed wind tunnel uniformly seeded with micrometer scale water droplets. Turbulence is generated with three different grids (two consisting on different active-grid protocols while the third is a regular static grid), allowing us to cover a very wide range of turbulence conditions in terms of Taylor-scale based Reynolds numbers ($Re_λ\in [30-520]$), Rouse numbers ($Ro \in […

拉格朗日混沌与湍流扩散系数

Lagrangian chaos and turbulent diffusivity

本文研究了由三个准点涡的准周期（可积）运动和三个准点涡和六个准点涡的混沌运动产生的拉格朗日混沌所产生的被动标量混合，并与二维和三维定常各向同性均匀湍流以及网格后和圆柱后湍流尾迹中被动标量的湍流混合进行了比较。数值和实验室实验的结果已被使用和有效的扩散近似以及分布式混沌方法已被应用到这个问题。

均匀各向同性湍流中椭球形液滴的变形

Deformation of ellipsoidal droplets in homogeneous and isotropic turbulence

本文通过三维完全解析模拟基准数据，系统评估多种椭球模型在不同毛细数下描述均匀各向同性湍流中亚 Kolmogorov 尺度液滴变形的适用性。

多尺度Turbulence引射器：一种用于预混燃烧产生强烈均质和各向同性turbulence的新工具

Multi-Scale Turbulence Injector: a new tool to generate intense homogeneous and isotropic turbulence for premixed combustion

实验研究了多尺度引射器产生的近均质、各向同性、高度湍流流。这种多尺度喷射器由三块空间移动的多孔板组成，其孔径和阻塞比随下游距离的增加而增加。将多尺度湍流注入器（以下简称MuSTI）与单尺度湍流注入器（MoSTI）进行比较，后者仅由MuSTI的最后一块板构成。该比较是针对冷流和反应流进行的。对于冷流，它表明，与经典的单尺度注入器相比，对于MuSTI注入器：（i）湍流动能大约是两倍大，并且动能供应分布在整个尺度范围内。这是强调二阶和三阶结构功能。(ii)增强了动量和能量的横向通量，（iii）较早地达到均匀性和各向同性（$\approx 50$ %），（iv）射流合并距离是湍流的相关缩放长度尺度，（v）在均匀和各向同性区域中实现了高湍流强度（$\approx 15$ %），尽管基于泰勒微尺度的雷诺数保持中等（$Re_λ\approx 80$）。第二部分采用激光层析成像技术研究了多尺度生成的湍流与预混火焰前锋之间的相互作用。在湍流的均匀和各向同性区域中，在加热棒上稳定了贫V形甲烷/空气火焰。主要的观察结果是，火焰刷的厚度的增加证明了，火焰刷是大大放大与多尺度产生的注射器。

球形颗粒在湍流边界层中的平移和旋转

Translation and rotation of a spherical particle in a turbulent boundary layer

在摩擦雷诺数$Re_τ$为700和1300的湍流边界层中进行了三维颗粒跟踪实验。将两个有限尺寸的球体分别从光滑壁上释放，球体的比重为1.003（P1）和1.050（P2），直径为60和120壁单位。这些球体在整个表面都用点标记，以通过高速立体成像来监测它们的平移和旋转。球体在接近终极速度之前，在一个边界层厚度的流向距离上释放后强烈加速。最初，雷诺数$Re_p$为800和1900的球体P1总是从壁面上升起。对于初始$Re_p$为1900的球体P2，偶尔观察到类似行为。这些球体升空后，达到了一个初始的高度，然后朝着墙壁下降。球体轨迹表现出多种行为，包括跳跃，再悬浮和滑动运动与小的随机弹跳取决于$Re_τ$和比重。在$Re_τ=1300$的较轻的球体在其大部分轨迹中保持悬浮在壁上方，以最快的流向速度传播。相比之下，在$Re_τ=700$密度较大的球体，主要沿壁面滑动，以最慢的流向速度传播。在球体接近近似的终极速度后，许多球体经历了额外的抬离事件，假设这些事件是由发夹或相干流结构驱动的。观察到球体围绕所有三个坐标轴旋转。虽然平均剪切可能引起绕展向轴的旋转，但近壁相干结构和球体的尾流可能驱动流向和壁面法向旋转。在球体沿壁面传播的所有情况下，滑动运动而不是向前滚动运动是主要的。

湍流的时空谱

The spatio-temporal spectrum of turbulent flows

在湍流研究中，识别和提取无组织流动中的涡结构和波是一个主要的挑战。本文研究了不同回复力作用下湍流的时空行为。我们展示了如何计算和分析的时空谱数据来自数值模拟和实验室实验。四种情况下被认为是：均匀和各向同性湍流，旋转湍流，分层湍流，水波湍流。对于均匀和各向同性湍流，频谱允许识别大尺度流的扫掠。对于旋转和分层湍流，频谱允许识别波，精确量化波和湍流涡流中的能量，并识别关键层中的多普勒频移和波吸收等物理机制。最后，在水波湍流的频谱显示从重力毛细波的束缚波的强迫的振幅增加的过渡。

均匀湍流中漂移速度介导的标量涡扩散率模型

A model for drift velocity mediated scalar eddy diffusivity in homogeneous turbulent flows

本文针对含漂移速度的均匀湍流中被动标量输运问题，提出一个描述涡扩散率衰减的新模型，并结合欧拉场测量方法与直接数值模拟验证其准确性和理论一致性。

均匀各向同性turbulence中的Spinodal分解

Spinodal decomposition in homogeneous and isotropic turbulence

研究了对称二元混合物在临界温度以下的畴粗化与湍流涨落之间的竞争。我们发现，粗化过程中存在的湍流被逮捕。该过程的物理共享显着的相似性与稀释的湍流乳液的行为和逮捕长度尺度可以估计的参数类似于Kolmogorov和Hinze提出的液滴在湍流中的最大稳定直径。虽然在没有流动的情况下，微观扩散常数是负的，但湍流确实有效地阻止了浓度波动的逆级联，因为湍流使低波长扩散常数在Hinze长度以上的尺度上为正。

球体下落阻力临界点附近阻力的解析计算

Analytical calculation of the drag force near drag crisis of a falling sphere

我们得到了接近阻力临界点的下落球的阻力对$v^2$的依赖关系，以及阻力临界点的阻力系数，与实验符合得很好。我们考虑粘性的影响，在创建一个湍流边界层，并使用纳维-斯托克斯方程进行计算。

球包层流和湍流的孔尺度格子Boltzmann模拟

Pore-scale lattice Boltzmann simulation of laminar and turbulent flow through a sphere pack

格子Boltzmann方法可以用全几何分辨率来模拟多孔介质中的流动。通过这种直接的数值模拟，可以研究通过开发宏观数学模型或实验难以评估的基本效果。我们首先评估的格子玻尔兹曼方法与各种边界处理的固体壁和各种碰撞算子，以评估其适用性的大规模直接数值模拟多孔介质流动。采用周期性压降边界条件模拟了压力驱动下的周期性区域内的简单球包流动。该方法的评估是在达西制度和结果相比，半解析解。考虑到计算成本和精度，我们选择了最有效的固体边界条件和碰撞算子的组合。我们应用这种方法进行模拟的雷诺数从斯托克斯流超过七个数量级的湍流。流场的等值线和流线显示在不同的流动状态的流动行为。此外，未知参数的Forchheimer，Barree-康威和摩擦系数模型进行了数值评估所考虑的流态。

剪切湍流中速度梯度张量的结构

Structure of the velocity gradient tensor in turbulent shear flows

湍流小尺度特性的普遍性意味着在很大的雷诺数极限下速度梯度张量的各向同性特性。使用直接的数值模拟，我们确定的张量形成的n = 2和3的速度梯度在一个单一的点在湍流均匀剪切流，并在日志层的湍流通道流，我们的特征在于这些张量从相应的各向同性预测的偏离。具体来说，我们分离的张量，不变的反射下的所有轴，从奇数的，这完全消失在没有剪切的偶分量。结果表明，三阶速度梯度关联函数的奇次分量，尤其是沿流向速度分量法线方向导数的三阶矩，对各向同性的偏离最大。在所考虑的雷诺数（R_lambda ~ 140）下，我们观察到这些二阶和三阶关联函数在湍流槽道流中明显大于在均匀剪切流中。总的来说，我们的工作表明，平均剪切导致相对简单的结构的速度梯度张量。在非常大的雷诺数极限下各向同性如何恢复还有待了解。

均质和各向同性turbulence中的液滴破碎

Droplet breakup in homogeneous and isotropic turbulence

这段流体动力学视频展示了液滴在静止的均质各向同性湍流中的破碎。我们考虑具有相同密度的输送流体的液滴。液滴和流体的数值模拟的多分量格子玻尔兹曼方法的装置。湍流流体通过大尺度的搅拌力维持，并且对于我们模拟中的参数，稳定液滴的半径大于Kolmogorov尺度。液滴变形、破裂和聚集的事件从影片中清晰可见。利用本数据库，可以从欧拉和拉格朗日两个角度研究液滴的演化。液滴破碎的Kolmogorov-Hinze标准也可以通过模拟两种组分之间的不同粘度对比来测试。

均匀各向同性假设下由多尺度力驱动的动量-标量耦合湍流中湍动能与多分量标量的级联

Cascades of turbulent kinetic energy and multicomponent scalars in a momentum-scalar coupling turbulence driven by multiscale forces under homogeneous and isotropic hypotheses

本研究初步理论探索了多尺度力驱动的动量-标量耦合湍流中多重耦合机制对湍动能和多分量标量级联的控制作用，验证了四重级联过程并发现了多个新的VF子范围。

湍流的熵多重松弛格子Boltzmann格式

Entropic multi-relaxation lattice Boltzmann scheme for turbulent flows

我们提出了最近引入的模型（Karlin，Bösch，Chikatamarla，Phys. Rev. E 2014）的三维实现，并回顾了熵稳定剂的作用。所提出的模型实现了出色的数值稳定性的湍流高雷诺数流动的存在。我们报告准确的结果，低阶矩均匀各向同性衰减湍流和二阶网格收敛最评估的统计量。该方案的显式和有效的性质，使它成为一个非常有前途的候选人，工程和科学目的在附近的高度湍流。

均匀各向同性Turbulence中粒子对的转动速率

Rotation Rate of Particle Pairs in Homogeneous Isotropic Turbulence

了解颗粒在湍流中的动力学在许多环境和工业应用中是重要的。本文对均匀各向同性湍流中颗粒对取向的统计特性进行了数值研究，泰勒微尺度雷诺数为300。结果表明，Kolmogorov标度不能准确地预测观测到的对旋转速率和高阶矩的概率密度函数（PDF）。因此，多重分形形式主义，以包括间歇性的行为，被忽略的柯尔莫哥洛夫图片。在给定的角速度下，对于小的相对分离，找到对的PDF揭示了具有拉伸尾部和高峰度值的极端事件。此外，PDF被发现是不那么间歇性的，并遵循互补的误差函数分布较大的分离。

非均匀湍流中间歇性与耗散关系的综合分析

A Comprehensive Analysis of the Relation between Intermittency and Dissipation in Non-Homogeneous Turbulent Flows

本研究将间歇性与耗散关系的标度行为从均匀各向同性湍流推广到非均匀湍流，发现耗散参数、间歇性参数、谱斜率与科尔莫戈罗夫参数间存在新关系，并可用任一参数表征湍流状态，与剪切、流动类型或雷诺数无关。

Pr≤1时湍流通道流中间层中被动标量级联

Passive scalar cascade in the intermediate layer of turbulent channel flow for $Pr\leq 1$

研究Pr≤1时湍流通道流中间层中被动标量级联的平衡与非平衡特性，揭示尺度分布与传输率的普朗特数依赖关系。

聚合物稀溶液中无剪切湍流/非湍流界面的小尺度动力学

Small scale dynamics of a shearless turbulent/non-turbulent interface in dilute polymer solutions

本文研究了聚合物稀溶液和牛顿流体中孤立湍流区的湍流/非湍流界面的物理性质。使用专门设计的实验装置的湍流补丁在水/稀聚合物溶液中生长，没有平均剪切和远离墙壁的FENE-P模型与本地化的均匀强迫的性能进行了验证。涡量和应变的小尺度动力学的结果有助于揭示聚合物在无平均剪切的湍流中作用的关键机理。修改程度之间的对齐涡度，聚合物构象和应变率张量发现，特别是在界面附近解释减少涡度拉伸和增加涡度压缩项。因此，非牛顿湍流中的这些小尺度对准导致涡度拟能的产生减少，并因此导致夹带（被视为传播或分散）减少。

均匀各向同性Turbulence中分布核燃烧的普适性与非普适性

Universality and Non-Universality in Distributed Nuclear Burning in Homogeneous Isotropic Turbulence

核燃烧在许多天体物理的恒星瞬变过程中扮演着重要的角色，包括热核、对不稳定性、核心坍缩超新星、千新星和超新星。湍流现在被理解为在这些天体物理瞬变中也起着关键作用。在这里，我们表明，湍流核燃烧可能会导致大的增强以上的均匀背景燃烧速率，因为湍流耗散引起的温度波动，在一般情况下，核燃烧速率是高度敏感的温度。我们推导出的结果的湍流增强的核燃速的强湍流的影响下，在均匀各向同性湍流的分布燃烧制度，使用概率分布函数（PDF）的方法。我们证明了在弱湍流极限下，湍流增强服从一个普适的标度律。我们进一步证明，对于广泛的关键核反应，如C $^{12}$（O $^{16}$，$α$）镁$^{24}$和三重$α$，即使是相对温和的温度波动，百分之十的顺序，可以导致1 - 3个数量级的湍流核燃烧速率的增强。我们验证了预测的湍流增强直接对数值模拟，并发现非常好的协议。我们还提出了一个估计的湍流爆轰起始的发病，并讨论了我们的研究结果的恒星瞬态建模的影响。

由齐次Turbulence估计von-Karman常数

Estimating von-Karman's constant from Homogeneous Turbulence

附壁湍流的一个著名的普遍方面是冯卡门对数壁定律，描述了流向方向的平均速度如何取决于离壁的距离。虽然对数定律已经被人们知道了75年，但决定对数定律斜率的冯·卡门常数并没有在理论上得到确定。在这封信中，我们表明，冯-卡门常数可以估计均匀湍流数据，即没有信息的壁有界流动。

基于原始Miller-Robert-Sommeria理论计算球面上一般初始涡量场的二维湍流统计平衡

Statistical equilibria of two-dimensional turbulent flows for generic initial vorticity fields on a sphere, calculated on the basis of the original Miller-Robert-Sommeria theory

基于Miller-Robert-Sommeria理论，计算球面上一般初始涡量场的二维湍流统计平衡，得到四极结构，但未预测到集中涡旋的形成；加入行星涡量项后，统计平衡从四极态转变为纬向对称态。

均匀turbulence中非弹性软球的聚集

Clustering of inelastic soft spheres in homogeneous turbulence

在本文中，我们数值研究耗散粒子碰撞过程中的均匀湍流速度场的影响耦合离散元方法的格子Boltzmann模拟与光谱强迫。我们表明，即使在中等粒子体积分数的耗散碰撞的影响是重要的。我们还研究了从一个政权的湍流速度场显着影响颗粒的空间分布的政权的分布主要是由颗粒碰撞的影响。

Heavy and light inertial particle aggregates in homogeneous isotropic turbulence: A study on breakup and stress statistics

The breakup of inertial, solid aggregates in an incompressible, homogeneous and isotropic three-dimensional turbulent flow is studied by means of a direct numerical simulation, and by a Lagrangian tracking of the aggregates at varying Stokes number and fluid-to-particle density ratio. Within the point-particle approximation of the Maxey-Riley-Gatignol equations of motion, we analyse the statistics of the time series of shear and drag stresses, which are here both deemed as responsible for particle breakup. We observe that, regardless of the Stokes number, the shear stresses produced by the tur…

湍流无剪切混合中的小尺度各向异性

Small scale anisotropy in turbulent shearless mixing

对湍流无剪切混合中小尺度各向异性的产生进行了数值研究。在泰勒雷诺数为45 ~ 150的情况下，直接数值模拟的数据表明，不仅纵向速度导数矩与均匀和各向同性湍流中的值有显著的偏离，但是，对于穿过混合层和平行于混合层的分量，偏度的变化具有相反的符号。由动能梯度的存在引起的各向异性具有这与均匀剪切产生的模式非常不同。在混合中的横向导数矩实际上被发现是非常小的，这突出了横向矩的小不是各向同性的充分条件。