Where do small, weakly inertial particles go in a turbulent flow?
我们报告的实验结果，在一个充分发展的湍流的Kolmogorov尺度的大小的重粒子的动力学。在相同的流动条件下，两质点速度和加速度差矢量的混合欧拉结构函数<δv \cdot δa_p>随质点惯性的增大而显著增大。我们表明，这种增加是与这些动态量之间的优先排列。随着颗粒密度的增加，观察到这两个矢量共线的概率增加。我们表明，这些结果是一致的优先采样的应变占主导地位的区域的惯性粒子。
2012-02-02 physics.flu-dyn
Elasto-inertial Chains in a Two-dimensional Turbulent Flow
惯性和弹性的相互作用被证明是有显着的影响，在一个二维的湍流中的珠弹簧链建模的非线性对象的运输。我们展示了如何在惯性珠之间的弹性相互作用的结果在一个非平凡的采样的流量，范围从截留内的旋涡优先采样的应变区域。这种行为被量化为惯性和弹性的函数，并且显示出与自由的、非相互作用的重粒子以及无惯性链非常不同[Picardo等人，物理修订版信函121，244501（2018）]。此外，通过考虑两个极限情况下，一个沉重的头和一个均匀惯性链，我们说明了这样的扩展对象的质量分布在其湍流运输中发挥的关键作用。
2019-08-23 nlin.CD physics.flu-dyn
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。
2017-02-05 physics.flu-dyn
Description of clustering of inertial particles in turbulent flows via finite-time Lyapunov exponents
本文导出了非定常随机流中惯性质点在Stokes阻力作用下运动的渐近解。该解提供了有限时间李雅普诺夫指数作为斯托克斯数和拉格朗日应变和旋转速率自协方差的函数。这些指数的总和，这对应于一个浓度加权的粒子速度场的发散，被认为是聚类的措施。对于分散在各向同性湍流中的惯性颗粒，我们的分析预测在中间Stokes数处的最大聚类和在小和大Stokes数处的最小聚类。直接数值模拟进行定量验证我们的分析，显示两者之间的合理协议。
2016-06-03 physics.ao-ph physics.flu-dyn
Experimental study of turbulent thermal diffusion of inertial particles in a convective turbulence forced by oscillating grids
Ben-Gurion University of the Negev（内盖夫本-古里安大学）
通过振荡网格强迫对流湍流实验，研究惯性固体颗粒的湍流热扩散现象，发现有效漂移速度与理论预测一致，且惯性颗粒（直径10 μm）的漂移速度是非惯性颗粒（0.7 μm）的1.5-2.5倍。
2026-05-24 physics.ao-ph physics.flu-dyn
Investigating the magnitude and temporal localization of inertial particle mixing in turbulent channel flows
该研究通过直接数值模拟与拉格朗日框架，探究不同斯托克斯数惯性颗粒在Reτ=950湍流槽道流中的混合特性，揭示了颗粒惯性对混合的影响随源点位置、排列及距壁距离变化的规律。
2023-06-16 physics.flu-dyn
Lagrangian velocity and acceleration correlations of large inertial particles in a closed turbulent flow
本文研究了非均匀各向异性流中大惯性颗粒对湍流脉动的响应。我们进行了拉格朗日研究，使用粒子比周围的流体更重和更轻，其直径是可比的流量积分尺度。分析了速度和加速度的关联函数，计算了这些粒子的拉格朗日积分时间和加速度时标。大小和密度如何影响这些时间尺度的知识是至关重要的，在理解粒子动力学，并可能允许随机过程建模使用两个时间模型（例如Sawford的）。由于颗粒在封闭流的准整体中被长时间跟踪，平均流影响它们的行为，并且还使速度时间统计数据，特别是速度关联函数偏置。通过使用一种允许计算湍流速度轨迹的方法，我们可以得到无偏的拉格朗日积分时间。这在访问这种颗粒的尺度分离以及将其与类似配置中的流体颗粒的情况进行比较时特别有用。
2015-12-24 physics.flu-dyn
Suspension of large inertial particles in a turbulent swirling flow
本文对高雷诺数湍流旋流中大惯性颗粒的空间分布进行了实验观测。使用几个高速摄像机跟踪的塑料颗粒比工作流体重，因此它们的动力学是由重力效应和湍流搅动之间的竞争引起的。我们遵守两种不同的暂停制度。在低转速下，颗粒被强烈地限制在底部附近，并且无论其大小或密度如何都不能到达罐的上部区域。在高旋转速率下，粒子被松散地限制：小粒子变得几乎均匀分布，而非常大的物体则优先在顶部附近发现，就好像重力被逆转一样。我们讨论了这些意见的随机行走占粒子惯性的极小模型，并表明，大颗粒有一个更强的概率留在流的上部，因为它们太大，到达下降流区域。因此，颗粒在顶部附近表现出随机的水平运动，直到它们到达平均流消失的中心区域，或者直到湍流波动使它们下降。
2023-03-24 physics.flu-dyn
Concentrations of inertial particles in the turbulent wake of an immobile sphere
直接数值模拟被用来研究一个小的重惯性粒子流的层流和湍流尾流的不可压缩的均匀流入面对一个不动的球的相互作用。不与障碍物碰撞，但移动过去的颗粒，被发现在球体边界层和它的尾流中形成优先浓度。在层流的情况下，上游发散的流动模式是负责颗粒聚集在圆柱体上延伸到下游的球体。该表面的内部不包含粒子，可以被视为大障碍物的阴影。这样的浓度分布也存在于湍流尾流的情况下，但显示出有限的延伸。球体阴影之后是对称轴周围的区域，其中浓度高于平均值。它起源于粒子从脱落涡流中的共振离心排出。本文还简要讨论了这种浓度机制对单分散粒子间碰撞的影响。它们通过增加的浓度和尾流中颗粒之间的大速度差的存在而增强。
2015-01-27 physics.flu-dyn
The vertical-velocity skewness in the inertial sublayer of turbulent wall flows
本文研究了绝热湍流惯性子层中垂直速度偏度$Sk_w$的普适行为，发现其恒定在0.1-0.16范围内，并提出理论模型解释该现象，指出常规下梯度闭合近似无法预测$Sk_w$，同时提供了可实现的新方法。
2024-07-08 physics.flu-dyn
Non-equilibrium formulation for inertial particles in turbulent swirling flows
Universidad de Buenos Aires（布宜诺斯艾利斯大学）；CONICET-UBA, Instituto de Física Interdisciplinaria y Aplicada (INFINA)（阿根廷国家科学研究委员会-布宜诺斯艾利斯大学，交叉与应用物理研究所）；CNRS-CONICET-UBA, Institut Franco-Argentin de Dynamique des Fluides pour l’Environnement (IFADyFE)（法国国家科学研究中心-阿根廷国家科学研究委员会-布宜诺斯艾利斯大学，法阿环境流体动力学研究所）；Univ. Lille, CNRS, ONERA, Arts et Metiers Institute of Technology, Centrale Lille（里尔大学、法国国家科学研究中心、法国航空与航天研究院、巴黎高等机械工艺学院、里尔中央理工学院）；Institute of Physics, University of Oldenburg（奥尔登堡大学物理研究所）
本文通过马尔可夫过程和福克-普朗克方程研究湍流旋流中惰性粒子的动力学，揭示了惯性过滤和间歇性效应，并建立了随机热力学与粒子流体之间的定量联系。
2025-12-05 nlin.CD physics.flu-dyn
Transition between advection and inertial wave propagation in rotating turbulence
在受到强背景旋转的湍流中，湍流的平流机制被惯性波的传播所取代，因为旋转的影响变得占主导地位。虽然这一机制已在实验中得到证实，但这两种机制之间的过渡条件尚不清楚。我们解决这个问题的实验跟踪湍流前远离固体壁射流进入一个否则静止的流体。在没有背景旋转的情况下，该装置产生湍流锋，其位移恢复了经典的振荡网格获得的$z(t)\sim t^{1/2}$定律，并且我们进一步建立了相关传输机制的尺度独立性。当设备以垂直于流体注入的壁的恒定速度旋转时，不仅湍流前沿变得主要由惯性波传输，而且平流本身也由于这些波的传播引起的局部动量不足而被抑制。湍流锋位移的逐尺度分析表明，平流和传播之间的过渡在空间和光谱上都是局部的，并且发生在基于所考虑尺度的Rossby数为1时，或者等价地，当惯性波的尺度相关群速度与局部平流速度相匹配时。
2019-12-23 physics.flu-dyn
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。
2024-04-24 physics.flu-dyn
Dynamics of finite-size spheroids in turbulent flow: the roles of flow structures and particle boundary layers
本文利用完全解析的数值模拟方法研究了流体动力学湍流中中性浮力有限大小球体的平移和旋转动力学。我们研究轴对称的形状，从扁长，和粒子的体积依赖性。我们表明，非球形惯性尺度粒子的加速度和旋转所经历的体积过滤的流体力和扭矩的结果，类似于球形粒子。然而，颗粒取向携带与周围的流动结构，这是反映在不同的轴向和横向波动的加速度和旋转速率的优先对齐的签名。即使对于体积当量直径尺寸在惯性范围内的颗粒，也不会发生取向的随机化，此处在$Re_λ=120$下高达60 $η$。此外，我们表明，流体周围的颗粒边界层的作用不能被忽略，以达到定量的理解粒子的统计动力学，因为它们影响的强度的角速度，和相对于旋转旋转翻滚的相对重要性。这项研究带来了在均匀和各向同性湍流的重要性，以及它们对中性浮力体的大小在惯性范围内的运输的影响，惯性尺度的流结构。
2022-02-08 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Effects of the quiescent core in turbulent channel flow on transport and clustering of inertial particles
在最近的实验和数值研究中，槽道湍流中心存在一个静止核。以相对均匀的速度大小和弱湍流水平为特征的QC区域在雷诺数$1000$至$4000$范围内$Re_τ$时占据了横截面的大约$40\%$。QC区域及其边界对惯性粒子输运和积累的影响以前从未被研究过。在这里，我们首先证明了QC是无法识别的$Re_τ= 180$，在深入探索颗粒负载的湍流通道流在$Re_τ= 600$进行之前。惯性球表现出的倾向，积累优先在高速区域内的QC，即相反的众所周知的浓度在低速条纹在近壁区域。的颗粒壁的正常分布，定量的Voronopolitan体积和颗粒数浓度的装置，突然改变整个QC边界和涡流结构出现的空隙面积由于离心机制。的QC边界，其特征在于由一个本地化的强剪切层，出现了作为一个\emph{barrier}，通过它的惯性粒子的运输受阻。然而，QC框架中的统计学条件表明，QC外部的颗粒的平均速度朝向核心，而QC内部的颗粒倾向于向壁迁移。这种向上和向下的粒子运动是由流体包裹的类似运动驱动的。目前的研究结果表明，QC施加的惯性颗粒，这是在高雷诺数通道流的实际意义的传输和积累的实质性影响。
2020-09-17 physics.flu-dyn
Inertial effects on two-particle relative dispersion in turbulent flows
本文报道了在水中充分发展湍流的惯性范围内，具有初始分离的固体球形颗粒对的相对运动的实验结果。颗粒密度在$1 \lessapprox ρ_{p}/ρ_{f} \lessapprox 8$、\textit{i.e.}的范围内，从中性浮力到高度惯性;它们的大小为柯尔莫哥洛夫尺度。对于所有的颗粒，我们观察到一个巴彻勒一样的制度，其中颗粒分离弹道。与示踪剂的Batchelor制度类似，在相对分离的早期阶段观察到该制度，时间为$t \lessapprox 0.1 t_0$与$t_0$，由湍流能量耗散率和粒子对之间的初始分离确定。在这个时间间隔内，较重的粒子比流体示踪剂分离得更快。二阶欧拉速度结构函数随密度的增加而增加。换句话说，这两个观测结果都表明，惯性粒子之间的相对速度大于示踪剂之间的相对速度。基于广泛应用的简化惯性质点运动方程，导出了惯性质点间相对速度增加的模型。然而，在其尺度依赖性，它不同意定量与实验结果。这归因于惯性粒子对流场的优先采样，而惯性粒子没有被模型捕获。
2010-06-03 physics.flu-dyn
Detection of turbulent thermal diffusion of particles in numerical simulations
利用直接数值模拟（DNS）发现了温度分层湍流中的湍流热扩散现象，在湍流热通量的方向上引起惯性和非惯性颗粒的非扩散湍流通量。在有重力和无重力的模拟中，发现这种现象会在斯托克斯数小于1的平均流体温度的最小值附近引起颗粒数密度的峰值，其中斯托克斯数是粘性尺度下颗粒斯托克斯时间与湍流柯尔莫哥洛夫时间的比率。湍流热扩散导致惯性粒子空间分布的大尺度不均匀性的形成。这种效应的强度在斯托克斯数为1时最大，并在较大值时再次减小。惯性粒子的动力学研究使用拉格朗日模型在强迫温度分层湍流，而非惯性粒子和流体描述使用DNS在欧拉框架。
2011-11-21 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.ao-ph
Spatial Distribution of Inertial Particles in Turbulent Taylor-Couette Flow
本研究通过直接数值模拟和Voronoi分析，揭示了湍流泰勒-库埃特流中惯性粒子在不同斯托克斯数下的聚集与径向分布规律，明确了离心力、偏置采样和湍流泳的主导作用，为工业应用中的粒子控制提供理论依据。
2024-02-27 physics.flu-dyn
Quantifying turbulence induced segregation of inertial particles
由于轻重粒子对湍流脉动的响应不同，导致密度与平流湍流团不同的粒子。本研究的重点是定量表征的分离的稀释多分散惯性颗粒在湍流中的演变，从直接数值模拟的纳维-斯托克斯方程。我们引入了一个不同的惯性和/或大小的颗粒之间的偏析的指标，从其中的长度尺度r_{seg}量化的两种不同类型的颗粒的偏析程度推导出来。
2008-08-28 nlin.CD physics.flu-dyn
Dynamics of particle-laden turbulent Couette flow. Part1: Turbulence modulation by inertial particles
在载有颗粒的湍流中，对于高于$10^{-4}$的体积分数，载体流体相中的湍流受到分散颗粒相的影响，因此反向耦合或双向耦合在该体积分数范围内变得相关。在Muramulla $et.al.^1$最近的一项研究中，对于临界体积分数O（$10^{-3}$），在垂直的载有颗粒的湍流槽道流中观察到湍流强度的不连续降低。湍流强度的崩溃是湍流能量产生率灾难性下降的结果。从机理上讲，固液耦合在固粒湍流库埃特流中不同于在封闭槽道流中。本文通过双向耦合DNS研究了惯性颗粒对Couette流湍流的调制作用，其中颗粒体积分数（$ϕ$）从$1.75\times10^{-4}$变化到$1.05\times10^{-3}$，基于半通道宽度的雷诺数（$δ$）和基于壁面速度的雷诺数（$U$）（$Re_δ$）为$750$。粒子是重点粒子，具有基于流体积分时标的$St\sim367$，由$δ/U$表示。在超过临界体积分数$ϕ_{cr}\sim7.875\times10^{-4}$后，流体湍流强度、均方速度和雷诺应力均出现不连续的下降。湍流剪切产生的急剧减少和湍流动能的粘性耗散的减少是发生类似槽道流的不连续转捩的两个重要现象。逐步粒子注入和逐步去除的研究证实，这是粒子的存在，这主要是在这个不连续的过渡。
2022-04-01 physics.flu-dyn
Inertial particle velocity and distribution in vertical turbulent channel flow: a numerical and experimental comparison
本文研究了两种不同体积浓度（$Φ_{V} = 3 \times 10^{-6}$和$Φ_{V} = 5 \times 10^{-5}$）下，Stokes数为$St^{+} = 58.6$的含惯性颗粒的垂直槽道湍流的统计特性。两个独立的直接数值模拟模型，利用点粒子的方法进行比较，最近的实验测量，所有相关的无量纲参数直接匹配。虽然两个数值模型都是基于相同的一般方法构建的，但实现的细节是不同的，特别是关于如何表示双向耦合。在低体积负荷，这两个数值模型是在一般协议与实验测量，与壁附近的壁法向粒子速度波动的某些例外。在高负荷下，这些差异增加，它被发现，颗粒聚集在模拟中被高估相比，实验观察。对差异的潜在原因进行了讨论。由于这项研究是第一个对数值模型和实验之间的颗粒流统计数据进行一对一比较的研究，因此需要继续努力协调观察到的行为和数值预测之间的差异。
2019-04-19 physics.flu-dyn
The turbulent stress spectrum in the inertial and subinertial ranges
对于速度和磁场，湍流压力和更一般的平方场，如湍流应力张量的分量，在天体物理学中起着重要的作用。对于一维和三维，我们导出了场的能谱与其平方谱之间的关系式。我们解决所得积分数值和表明，湍流能量谱的Kolmogorov型，应力谱的谱斜率也是Kolmogorov型。对于较浅的湍流谱，应力谱的斜率很快接近白噪声的斜率，而不管场的谱有多蓝。对于完全螺旋场，应力谱在亚惯性范围内升高约2倍，而在惯性范围内保持不变。我们讨论了可能的影响，了解频谱的原始引力波从因果产生的磁场在宇宙学相变在早期宇宙。我们还讨论了潜在的诊断应用的星际介质，其中偏振和闪烁测量的特点平方的磁场。
2020-02-19 astro-ph.CO astro-ph.GA physics.flu-dyn
On the relevance of lift force modelling in turbulent wall flows with small inertial particles
本研究通过直接数值模拟探讨湍流壁面流动中小惯性颗粒的升力建模问题，发现对于内尺度直径量级为1及更大的颗粒，升力在近壁区域显著影响颗粒动力学和动量输运，强调了采用真实升力模型对准确预测湍流调制的必要性。
2024-07-26 physics.flu-dyn
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。
2018-08-03 physics.flu-dyn
Settling of inertial particles in turbulent Rayleigh-Benard convection
小惯性颗粒在湍流对流中的沉降行为是从物理学到冶金学等多个学科的基本问题。在地球物理背景下，致密晶体的沉降控制着岩浆房和行星规模岩浆海洋的凝固模式，而挥发物的轻气泡的上升则驱动着火山放气和原始大气的形成。受这些地球物理系统的启发，我们对Rayleigh数为10^12，Prandtl数为10 ~ 50的矩形二维Rayleigh-Benard系统中的颗粒沉降速率进行了系统的数值研究。在小雷诺数球形颗粒的理想条件下，沉降速度存在两种极限行为。一方面，斯托克斯定律适用于响应时间小但有限的颗粒，导致恒定的沉降速率。另一方面，具有消失的响应时间的颗粒预期以指数速率沉降。基于我们的模拟，我们提出了一个新的物理模型，通过将惯性粒子的沉降描述为具有两个关键组成部分的随机过程来弥合上述限制行为之间的差距：i）将颗粒从强对流区域输送到在系统的水平边界处自然形成的缓慢、低速“堆”中，以及ii）颗粒逃离这种低速区域而不沉降在其底部的概率。此外，我们确定了四个不同的沉降制度，并分析了沉积颗粒的水平分布。对于这些制度的两个沉降是特别缓慢的，分布是强烈的不均匀，与致密的颗粒被沉积优先低于主要集群的upprone。
2020-05-11 cond-mat.soft physics.flu-dyn physics.geo-ph
Turbulence modulations and drag reduction by inertialess spheroids in turbulent channel flow
以往对非球形颗粒与流体相互作用的研究大多局限于细长纤维状颗粒，这些颗粒被观察到诱导湍流减阻。然而，微小的盘状颗粒的存在下，如何壁湍流调制和是否发生阻力减小仍然是未知的。基于这些问题，本文采用欧拉-拉格朗日方法对槽道湍流中的无惯性椭球体进行了双向耦合直接数值模拟。该附加应力解释了来自流体相上的无惯性球体的反馈。结果表明，刚性细长纤维（长球体）和薄盘（扁球体）可以导致显着的湍流调制和阻力降低。然而，盘诱导的阻力减少是不太明显的刚性纤维具有相同的体积分数。在流动统计和湍流拟序结构两个方面观察到添加剂减阻流动的典型特征。此外，与单向模拟相比，双向耦合的结果表现出更强的优先排列和更低的旋转速率。最后提出了无惯性球体的减阻机理，并解释了纤维和圆盘减阻性能的差异。我们发现，球形颗粒削弱了准流向涡通过负功，因此，雷诺切应力降低。然而，由颗粒产生的平均剪切应力，这是形状相关的，部分补偿雷诺剪切应力的减少，从而影响减阻效率。本研究表明，微小的盘状颗粒可以作为壁湍流减阻剂的替代。
2021-02-07 physics.flu-dyn
Using approximate inertial manifold approach to model turbulent non-premixed combustion
惯性流形理论（IM）被用来发展湍流燃烧的降阶模型。在这种方法中，系统的动态跟踪在一个低维流形确定在原位，而不调用层流火焰结构或统计假设的基础湍流。近似IM（AIM）的基本概念是将系统的慢主导动力学行为限制在低维流形上，而快动力学行为对IM上的动力学行为做出瞬时响应。分解的慢/快动态和制定的AIM是通过只利用控制方程。对初始非预混的燃料-空气混合物在强迫各向同性湍流中的发展进行了直接数值模拟（DNS）。改变反应速率参数以允许不同水平的熄灭和重燃。在捕捉不同的火焰行为的AIM性能进行评估的先验和后验。结果表明，AIM捕获的火焰，包括熄灭和重燃的动态。此外，AIM提供标量耗散率，反应标量的混合时间，以及非线性项的封闭，而无需任何额外的建模。AIM公式被认为是有前途的，并提供了一种新的方法来模拟湍流燃烧。
2021-03-23 physics.flu-dyn
Dynamics of inertial particles in a turbulent von Karman flow
我们研究了中性浮力颗粒的动力学，其直径在柯尔莫哥洛夫尺度单位（eta）和雷诺数的范围[1，45]内变化，基于泰勒尺度在580和1050之间。在Von-Karman（VK）流的中心，用扩展的激光多普勒测速仪测量颗粒速度的一个分量，通过微分得到加速度。我们发现，尽管粒子加速度方差随着粒子直径的增加而减小，且标度接近（D/eta）^-2/3，但与以前的观察结果一致，加速度自相关的特征时间比以前报道的要大得多，并且与D/eta呈线性关系。对加速度概率密度函数的新分析表明，较大颗粒的机翼较小;平坦度确实减小，这也是从VK流中欧拉压力增量的行为中所预期的。我们将我们的测量结果与以前在风洞湍流和数值模拟中的观察结果进行了对比，并讨论了所观察到的差异是否来自VK流的固有特性。
2010-01-27 physics.flu-dyn
Transport of inertial spherical particles in compressible turbulent boundary layers
通过直接数值模拟研究马赫数2至6可压缩湍流边界层中惯性球形颗粒的输运，发现压缩性效应显著减弱大惯性颗粒的近壁聚集、小尺度簇聚及流向速度脉动强度，并揭示其与近壁颗粒马赫数及流体密度黏度变化有关。
2024-07-15 physics.flu-dyn
Modification of the turbulent energy cascade by polymer additives
通过跟踪大量的强烈的湍流中的小颗粒，我们表明，即使是一个非常小的浓度的长链聚合物破坏通常的湍流能量级联。聚合物影响的尺度远大于其物理尺寸，从耗散范围到惯性范围。该效应强烈地依赖于聚合物浓度。虽然耗散尺度统计随着聚合物浓度的增加而连续变化，但是当浓度高于阈值（对于我们使用的聚合物，按重量计约百万分之五）时，惯性范围能量传递速率仅被聚合物添加剂改变。
2007-12-31 physics.flu-dyn
Clustering in laboratory and numerical turbulent swirling flows
我们研究的三维集群的速度停滞点，零的涡量和拉格朗日加速度，和惯性粒子在湍流在固定的雷诺数，但在不同的大规模流动的几何形状。为此，我们结合直接数值模拟均匀和各向同性湍流和泰勒-格林流，粒子跟踪测速在冯卡门实验。虽然流动有不同的拓扑结构（因为零粒子的聚集方式不同），但粒子的行为在所有情况下都是相似的，这表明泰勒尺度的中性浮力粒子聚集为惯性粒子。
2022-08-16 physics.flu-dyn
Machine-learning energy-preserving nonlocal closures for turbulent fluid flows and inertial tracers
我们制定了一个数据驱动的，物理约束的封闭方法的湍流流体流动的粗尺度数值模拟。我们的方法涉及一个封闭方案，这是非本地的空间和时间，即封闭项参数化的空间邻域的解决量，但他们的历史。数据驱动的计划补充了一个物理约束表示的非线性对流项的能量守恒属性。我们表明，通过这种物理约束不仅增加了封闭方案的精度，但也提高了制定的粗尺度模型的稳定性。我们证明了所提出的计划在流体流动组成的不可压缩的二维湍流射流。具体来说，我们首先开发一维粗尺度模型描述的空间分布的射流。然后，我们进行适当的二维粗尺度模型的湍流封闭的计算。训练数据通过高保真直接数值模拟（DNS）获得。我们还展示了如何开发的计划捕获与惯性示踪剂，如气泡和颗粒，所携带的流量，但不遵循流的浓度场的粗尺度特征。我们彻底研究了不同雷诺数的训练封闭模型的泛化特性，以及与训练阶段使用的射流剖面完全不同的射流剖面。我们还研究了鲁棒性的网格大小方面的派生闭包。总的来说，采用约束的结果是，一维闭包的平均改进为26%，二维闭包的平均改进为29%，对于未用于训练的流量来说，这一改进明显更大。
2021-02-15 physics.flu-dyn
The clustering instability of inertial particles spatial distribution in turbulent flows
本文提出了惯性粒子在湍流速度场作用下，由于其空间分布的不稳定性而引起的惯性粒子的群聚理论。团簇不稳定性的原因是粒子惯性和速度场的有限关联时间的综合作用。团簇不稳定性的关键参数是颗粒的尺寸。临界尺寸估计为一个强的集群（与有限部分的颗粒在集群中）与增长的平均绝对值的颗粒数密度和弱集群与增长的第二和更高的时刻。本文提出了由不可压速度场有限关联时间引起的湍流扩散张量可压缩性的新概念。在这个速度场模型中，拉格朗日轨迹场不是无发散的。提出了团簇不稳定性的饱和机制，它与团簇中粒子的碰撞有关。应用所分析的影响，在湍流大气中的液滴的动力学进行了讨论。一个估计的非线性水平的饱和度的水滴数密度在云中超过了数量级的平均数密度。团簇形成所需云滴的临界尺寸大于$20 μ$ m。
2002-04-12 nlin.CD physics.flu-dyn
Lagrangian stochastic model for the orientation of inertialess spheroidal particles in turbulent flows: an efficient numerical method for CFD approach
在这项工作中，我们提出了一个模型的无惯性球形颗粒悬浮在湍流的方向。该模型包括在一个随机版本的杰弗里方程，可以包括在一个统计拉格朗日描述悬浮在流动中的颗粒。它与CFD代码中广泛使用的湍流模型兼容和一致，用于模拟实际大规模应用中的流场。在这种情况下，我们提出并分析了一个数值方案的基础上分裂计划算法，将其主要贡献的方向动力学：拉伸和旋转。我们详细介绍了它的实现在一个开源的CFD软件。我们分析了弱收敛和强收敛的整体计划和每个子部分。随后，分裂技术产生一个高效的混合算法耦合纯概率和确定性的数值方案。进行了各种数值实验，并将结果与模型的分析预测进行了比较，以评估算法的效率和精度。
2023-03-07 cs.NA math.NA physics.flu-dyn
Distribution of velocity gradients and rate of caustic formation in turbulent aerosols at finite Kubo numbers
在一维湍流气溶胶（悬浮在随机流中的惯性粒子）模型中，我们计算了在有限但很小的久保数Ku下粒子速度梯度的分布和焦散形成率，对于任意的斯托克斯数St。我们的结果与前面在小Ku和大St的极限下得到的结果一致，使得Ku^2 St保持不变。我们展示了有限时间相关性和非遍历效应如何影响有限但很小的久保数下的惯性粒子动力学。
2012-04-29 physics.flu-dyn
Impact of rotation on stochastic excitation of gravity and gravito-inertial waves in stars
由于日震学和星震学在恒星中探测到了重力波（或其特征），它们可能在恒星角动量的演化中起着重要作用。此外，Neiner及其合作者对CoRoT目标HD51452的观测研究表明，旋转对恒星内部重力惯性波的随机激发具有潜在的强烈影响。我们的目标是探索恒星自转对引力波和引力惯性波随机激发的作用。用局部非传统的f平面模型描述了恒星内部辐射区和对流区的引力惯性波动力学。在此框架下研究了它们与对流湍流的耦合。首先，我们发现，在超惯性制度，其中波的频率是旋转频率的两倍以上，在对流区的重力惯性波的倏逝随波频率的降低而减少。其次，在亚惯性区，重力惯性波在对流区成为纯粹的传播惯性波。同时，对流区域中的湍流通过旋转进行修改。事实上，湍流能量级联向小尺度减慢，并在快速旋转的情况下，得到强烈的各向异性湍流，可以理解为复杂的非线性三元相互作用的传播惯性波。由于科里奥利加速度的作用，这些不同的行为强烈地改变了波与湍流的耦合。一方面，湍流弱旋转的影响与倏逝重力惯性波耦合。另一方面，快速旋转的湍流本质上与亚惯性波强烈耦合。
2014-03-25 astro-ph.SR physics.ao-ph physics.flu-dyn
Relative Velocity of Inertial Particles in Turbulent Flows
本文提出了一个计算湍流中惯性颗粒相对速度的模型。我们的一般公式表明，相对速度的贡献，从两个方面，称为广义加速度和广义剪切条款，因为他们减少到众所周知的加速度和剪切Saffman-Turner极限。广义剪切项表示颗粒沿其轨迹的流速差的记忆，并且依赖于惯性颗粒对在时间上向后的分散。这种向后的分散在确定粒子的相对速度的重要性被强调。我们发现，我们的模型与两相分离行为，早期弹道阶段和后来的示踪剂样阶段，发现最近的模拟惯性粒子对的前向（在时间上）分散，给出了很好的拟合，从模拟在低雷诺数下测得的相对速度。在单分散的情况下，与相同的颗粒，广义加速度项消失，相对速度是由广义剪切项。在大雷诺数下，我们的模型给出了弹道行为和Richardson分离定律在惯性范围内相对速度对Stokes数$St$的$St^{1/2}$依赖性。这导致相同的惯性范围缩放的两相分离，很好地拟合模拟结果。我们的计算表明，双分散的情况下，与固定的摩擦时间尺度的一个粒子，相对速度作为另一个粒子的摩擦时间的函数有一个下降时，两个时间尺度是相似的。我们发现，在倾角的主要贡献是从广义剪切项，而广义加速度项是占主导地位的非常不同大小的颗粒。
2010-05-13 astro-ph.EP physics.flu-dyn
Asymptotic closure model for inertial particle transport in turbulent boundary layers
重惯性粒子在湍流边界层中的输运方程可以从相空间概率密度函数（PDF）方程中导出。然而，这些方程是不封闭的，标准的封闭方法是使用准正态近似（QNA），其中四阶矩近似为速度正态分布。除了具有弱惯性的粒子之外，QNA导致大的定量误差，并且与Sikovsky的已知渐近预测不一致（Flow Turbulence Combust，第92卷，2014年，第100页）。41-64）的PDF在粘性子层的时刻。我们推导出一个新的封闭近似的基础上的渐近解的区域中的粒子惯性的影响是显着的输运方程。新的封闭与Sikovsky的渐近预测是一致的，但即使在粘性子层之外也适用。与直接数值模拟（DNS）的比较表明，当粘性Stokes数为$St<10$时，新的封闭模型得到了与QNA相似的结果（QNA结果与DNS的一致性略好），但对于$St>10$，新模型与DNS的一致性远好于QNA。虽然新模型的预测仍有改进的余地，但结果表明，这种新的封闭策略是传统QNA方法的一种非常有效的替代方案，并且可以在未来的工作中改进封闭策略。
2022-11-09 physics.flu-dyn
Single inertial particle statistics in turbulent flows from Lagrangian velocity models
我们提出了拉格朗日示踪粒子模拟技术的扩展[B. Viggiano等人，流体力学杂志（2020），第900卷，A27]，其考虑了颗粒惯性的影响。因此，几个斯托克斯数的粒子速度直接建模的多层Ornstein-Uhlenbeck过程和比较的关键统计量（二阶速度结构函数，加速度关联函数，和均方根加速度）的表达式来自巴彻勒的模型，以及直接的数值模拟（DNS）进行。在这两种方法中，斯托克斯的阻力由近似的“线性滤波器”处理，该滤波器将进入流体速度场的粒子位置替换为相应的理想示踪剂位置。惯性粒子的优先浓度的影响被考虑在一个有效的斯托克斯数，这是从零交叉的加速度关联函数从DNS确定。因此，这种近似允许通过随机方法和拉格朗日速度模型对惯性粒子统计进行建模;粒子速度有效地与粒子位置解耦。与普通滤波技术[Cencini等人，杰·特布尔（2006），7，N36]，我们的方法捕获了在低斯托克斯数下的粒子的优先浓度的影响，其例如通过增加斯托克斯数的加速度方差的急剧减小而表现出来。
2021-06-14 physics.flu-dyn
Relative velocities of inertial particles in turbulent aerosols
本文计算了随机混合流和湍流中相同惯性颗粒的相对速度和分离度的联合分布。我们的结果是通过匹配的渐近形式的分布。该方法考虑了悬浮颗粒的空间聚集以及它们运动中的奇异性（所谓的“焦散”）。因此，它适当地考虑相空间的分形性质，并根据相应的相空间分形维数D_2来表征分布。该方法清楚地展示了分布的普遍性（与流量的统计特性无关）：在小颗粒间距R和不太大的径向相对速度|V_R|下，径向相对速度的分布呈现普适的幂律形式ρ（V_R，R）\sim |V_R| ^{D_2-d-1}，条件是D_2 <d +1（d是空间维度），并且斯托克斯数St足够大，可以形成焦散线。在V_R的范围内，这个幂律是有效的，它取决于R，取决于斯托克斯数，也取决于流动的性质。我们的结果是在很好的协议与计算机模拟的结果的粒子悬浮在随机速度场与有限的相关时间。在白噪声限值中，结果与[Gustavsson和Mehlig，Phys.Rev.E84（2011）045304]的结果一致。
2013-07-05 physics.flu-dyn
Some issues concerning Large-Eddy Simulation of inertial particle dispersion in turbulent bounded flows
研究了壁面湍流大涡模拟（LES）中惯性颗粒弥散的精确欧拉-拉格朗日模型问题。我们运行直接数值模拟（DNS）的湍流槽道流在剪切雷诺数等于150和300和相应的先验和后验LES在不同的粗网格。然后，我们跟踪不同的惯性粒子群，我们研究了过滤和亚网格尺度（SGS）建模的流体相粒子速度和浓度统计的影响。我们还重点讨论了如何通过LES预测颗粒的优先偏析。结果表明，即使是“良好的解析”LES是无法再现的物理表现为DNS，无论是在壁的颗粒积累和颗粒的优先偏析。在这项研究中考虑的颗粒的整个范围内观察到不准确的预测，即使当颗粒的响应时间是远远大于流的时间尺度没有解决LES。先验和后验测试都表明，恢复流体和颗粒速度波动的水平不足以准确预测近壁积聚和局部偏析。这可能表明，重新引入正确数量的高阶矩的速度波动也是一个关键点SGS封闭模型的粒子方程。另一个重要的问题是可能存在的流动雷诺数对颗粒分散的影响。我们的研究结果表明，在小雷诺数湍流和重颗粒的情况下，剪切流体速度是一个合适的尺度参数来量化这些影响。
2008-01-15 physics.flu-dyn
Mechanisms of drag reduction by semi-dilute inertial particles in turbulent channel flow
本文研究了在半稀释条件下分散的惯性颗粒在$\mathrm{Re}_τ= 180$湍流槽道流动中引起显着减阻的机理。我们考虑一系列四向耦合欧拉-拉格朗日模拟，其中在从$M=0.2$到1.0逐渐增加的质量负载下引入摩擦斯托克斯数为$\mathrm{St}^+ = 6$或30的颗粒。模拟结果表明，$\mathrm{St}^+ = 30$颗粒在$M=1.0$处引起的减阻率高达19.74%，而$\mathrm{St}^+ = 6$颗粒在$M=1.0$处引起的增阻率高达16.92%.为了揭示减阻或增阻的机制，我们研究了通道内的应力分布以及分散颗粒对近壁相干结构的影响。我们发现减阻颗粒的一个显著特征是形成极长的簇，称为绳。这些结构优先与低速条纹对齐，并有助于其稳定和抑制爆裂。尽管由于颗粒的额外的应力，调制的近壁相干结构导致更大的减少雷诺剪切应力和局部再层化的近壁流。在具有$\mathrm{St}^+ = 6$的增阻颗粒的情况下，还观察到雷诺剪切应力的降低，然而，这种降低不足以克服导致阻力增加的附加颗粒应力。
2023-03-28 physics.flu-dyn
An experimental study on the settling velocity of inertial particles in different homogeneous isotropic turbulent flows
本文对不同背景湍流下稠密亚Kolmogorov惯性颗粒的重力沉降速度进行了实验研究。我们报告相位多普勒粒子分析仪测量在低速风洞均匀播种微米尺度的水滴。湍流由三种不同的网格生成（两种由不同的主动网格协议组成，而第三种是常规的静态网格），使我们能够涵盖基于泰勒尺度的雷诺数（$Re_λ\in [30-520]$），劳斯数（$Ro \in [0-5]$）和体积分数（$ϕ_v \in[0.5\times10^{-5} - 2.0\times10^{-5}]$）方面的非常广泛的湍流条件。我们发现，在协议与以前的工作，增强的沉降速度发生在低的Rouse数，而阻碍的沉降发生在较高的Rouse数为降低湍流能级。广泛的流动参数的探索，使我们能够观察到，增强显着降低与泰勒雷诺数，并显着影响的体积分数$ϕ_v$。我们还研究了大尺度强迫对沉降速度修正的影响。通过使用不同的网格来改变流入条件的可能性使我们能够测试具有固定$Re_λ$和湍流强度但不同积分长度尺度的情况。最后，我们评估了二次流的存在，在风洞和颗粒沉降的作用。这是通过表征两个不同位置（中心线和靠近壁）的沉降速度来实现的，具有相同的流向坐标。
2022-07-14 physics.flu-dyn
Velocity circulation intermittency in finite-temperature turbulent superfluid helium
利用实验网格湍流和Hall-Vinen-Bekarevich-Khalatnikov模型的数值模拟研究了湍流超流氦中环流矩的不稳定性。更准确地说，我们计算的速度循环$Γ_r$的大小为$r$的环路铺设在惯性范围内。对于这两个，实验和数值数据，环流方差显示出一个明确的柯尔莫哥洛夫标度$\langle Γ_r^2 \rangle \sim r^{8/3}$在惯性范围内，独立的温度。高阶矩的标度指数是可比的，误差条内，以前报道的异常循环指数在经典湍流和低温量子湍流数值模拟。
2022-04-27 physics.flu-dyn
A General Method for Large Eddy Simulation in Different Range of Turbulent Flows
传统的大涡模拟是基于Kolmogrov假设，在惯性范围内进行的。在惯性范围内，LES模型系数是尺度不变的。在很多情况下，如在边界层中计算时，滤波尺度不在惯性范围内，模型系数随滤波尺度变化剧烈，尺度不变性的假设是不恰当的。本文提出了一个一般性的约束原则，并根据已有的谱理论和先验数据推导出两个具体的约束条件。约束动力学Smogorinsky模型能较好地预测不同受迫范围和衰减范围内的湍流能谱。结果表明，在不同的湍流范围内，动态混合模型在预测能谱和SGS耗散方面比经典模型有更好的效果，并且与实际应力有很强的相关性。
2014-08-15 physics.flu-dyn
Direct numerical simulations on transport and deposition of charged inertial particles in turbulent channel flow
本文通过四向耦合直接数值模拟研究湍流槽道流中带电惯性颗粒的沉积，揭示静电力增强近壁聚集与法向输运的机制。
2025-03-19 physics.flu-dyn
Role of initial separation for Richardson scaling of turbulent two-particle dispersion
根据最近的研究结果，重新评估了初始分离对湍流双粒子弥散惯性范围标度的作用。（《物理评论快报》上发表的评论的稍微扩大的版本）。
2023-01-19 physics.flu-dyn
Scale-resolved turbulent Prandtl number for Rayleigh-Bénard convection at $\boldsymbol{Pr =10^{-3}}$
Indian Institute of Technology Mandi（印度技术学院曼迪分校）；Indian Institute of Technology Roorkee（印度技术学院卢尔基分校）；Nagoya Institute of Technology（名古屋工业大学）；Keio University（庆应义塾大学）
本研究通过直接数值模拟，揭示了低普朗特数瑞利-贝纳德对流中湍流普朗特数显著高于分子普朗特数，且在惯性子层上端表现尤为突出。
2025-06-27 physics.flu-dyn
Clustering of Inertial Particles in Turbulent Flow Through a Porous Unit Cell
采用直接数值模拟方法研究了在不同Stokes数（$St = 0.01, 0.1, 0.5, 1, 2$）和孔雷诺数为500时，面心立方多孔单胞受限几何结构中湍流对细颗粒输运、聚集和沉积的影响。颗粒使用单向耦合前进，并且颗粒与孔壁的碰撞被建模为具有镜面反射的完全弹性。用于研究惯性粒子动力学和聚类均匀流的工具进行了调整，以考虑到嵌入式，弯曲的孔壁几何形状。聚类的模式和动力学研究使用Voronoi镶嵌的体积变化的时间来分析的发散和收敛的粒子。与均匀、各向同性湍流的情况类似，团簇形成存在于大体积中，而团簇破坏在小体积中突出，并且这些效应随着Stokes数而放大。然而，与均匀的，各向同性的湍流，形成大量的非常小的体积观察到在所有的斯托克斯数，是由于颗粒与孔壁的碰撞。粒子数密度的多尺度小波分析表明，随着斯托克斯数的增加，聚类峰向更大的尺度移动。尺度相关的偏斜度和平坦度量化的间歇性空隙和集群分布，观察到的团簇形成在小尺度的所有斯托克斯数，和大尺度的大斯托克斯数的空隙区域。
2021-08-23 physics.flu-dyn
Implications of inertial subrange scaling for stably stratified mixing
本文采用Beguier等人（1978）的被动标量模型理论，研究了稳定分层湍流中湍流动态范围对标量混合的影响，并利用统计平稳均匀分层剪切湍流（SSST）的直接数值模拟，在统计上加以证明。通过惯性和惯性对流子范围标度的分析，我们表明，活动标量和湍流时间尺度之间的关系是预测的Kolmogorov和Oboukhov-Corrsin常数的比率提供了足够的惯性和惯性对流子范围标度的尺度分离是有效的。通过这种分析，我们表明湍流混合系数$Γ\equiv χ/ε$，即在本文中定义为可用势能的比值（$E_p$）和湍流动能（$E_k$）耗散率，可以通过$E_p,E_k$和一个通用常数来估算，前提是雷诺数足够高，这里在$Re_b \equiv ε/ νN^2 \gtrapprox 300$观察到，其中$ν$是运动粘度，$N$是特征浮力频率。我们提出了一个模型diapycnal混合与强大的理论parametrisation和渐近行为在这个高$Re_b$限制。
2022-04-01 physics.flu-dyn physics.geo-ph
Experimental study of the non-linear saturation of the elliptical instability: inertial wave turbulence versus geostrophic turbulence
本文对旋转流体中惯性波参数共振驱动的湍流饱和进行了实验研究。在我们的装置中，一个半米宽的充满水的椭球体被带到固体旋转，然后经历持续的谐波调制其旋转速率。这触发了一对惯性波的指数增长，通过一种称为振动驱动椭圆不稳定性的机制。一旦达到这种不稳定性的饱和，我们观察到一个湍流状态的能量注入到共振惯性波。根据旋转速率调制的幅度，观察到两种不同的饱和状态。在大强迫振幅下，饱和流主要由稳定的地转反气旋组成。当强迫振幅减小时，它的振幅消失，而保持在椭圆不稳定性的阈值以上。在这种二次跃迁之下，饱和流是惯性波的叠加，惯性波处于弱非线性共振相互作用中，这种状态可能渐近地导致惯性波湍流。除了是不稳定旋转流中波主导饱和的第一次实验观察外，本研究也是Le Reun et al，PRL（2017）模型的实验确认，他介绍了这两种湍流状态的可能性。最后讨论了这两个制度之间的过渡及其与地球物理应用的相关性。
2021-01-25 physics.flu-dyn
Heavy and light inertial particle aggregates in homogeneous isotropic turbulence: A study on breakup and stress statistics
本文通过直接数值模拟和拉格朗日法跟踪研究了不可压、均质、各向同性三维湍流中惯性固体聚集体的破碎过程。在Maxey-Riley-Gatignol运动方程的点粒子近似下，我们分析了剪切应力和阻力应力的时间序列的统计特性，这两个应力在这里都被认为是粒子破碎的原因。我们观察到，无论斯托克斯数，由湍流速度梯度产生的剪切应力同样会影响惯性和中性浮力聚集体的破碎统计，并决定松散聚集体的破碎率。当密度比是从统一不同，拖曳应力成为主导，并被认为是能够导致破碎的最具抵抗力的聚集体。目前的工作铺平了道路，包括在人口平衡模型解决颗粒破碎的湍流惯性的作用。
2022-11-07 nlin.CD physics.flu-dyn
Quantification of the strength of inertial waves in a rotating turbulent flow
通过研究周期性盒子中三维数值模拟中各个傅立叶模式的波数、频率能量谱和时间关联函数，定量分析了旋转湍流中波的强度及其对能量级联的影响。从频谱中，我们发现，一个显着的部分的能量集中在波频率$ω\approx 0$的模式，即使当外部强迫注入没有能量直接进入这些模式。然而，对于惯性波的周期$τ_ω$快于翻转时间$τ_\textrm{NL}$的模式，剩余能量的显著部分集中在满足波的色散关系的模式中。没有证据表明，在模式与$τ_ω= τ_\textrm{NL}$的能量积累被观察到，不像什么临界平衡参数预测。从时间关联函数，我们发现，模式与$τ_ω< τ_\textrm{sw}$（与$τ_\textrm{sw}$的扫描时间）的主要去相关时间是波周期，这些模式也表现出较慢的调制的时间尺度$τ_\textrm{NL}$波湍流理论中假设的。其余的模式与扫描时间去相关，包括具有$ω\approx 0$的非常活跃的模式。
2014-02-28 physics.flu-dyn
Modulation of the turbulence regeneration cycle by inertial particles in planar Couette flow
双向耦合直接数值模拟被用来调查的影响，惯性粒子的自持，湍流相干结构（即所谓的再生循环）在平面Couette流在低雷诺数以上的开始过渡。试验表明，随着颗粒惯性的增加，有两种限制行为，类似于1962年的线性稳定性分析结果：低惯性颗粒触发层流-湍流不稳定性，而高惯性颗粒由于颗粒-液力偶合器引起的额外耗散而趋于稳定湍流。此外，它被发现，流向相之间的耦合是阻尼湍流的主导因素，是高度相关的颗粒的空间分布。颗粒在不同湍流拟序结构（大尺度涡或大尺度条纹）中的存在决定了颗粒相的湍流动能，它与以大尺度涡翻转时间标度的颗粒响应时间有关。通过定量研究的周期性特征的整个再生循环和链接的子步骤之间的相位差，我们表明，惯性粒子的存在并不改变周期性的周期性或每个子步骤的相对长度。相反，高惯性颗粒大大削弱了大尺度涡以及流向涡度拉伸和提升效应，从而抑制了大尺度条纹的波动幅度。然而，低惯性颗粒的主要影响是加强大尺度涡，这促进了循环并最终降低了临界雷诺数。
2018-07-05 physics.flu-dyn
