湍流问题:如何看待“均匀各向同性湍流”?
Abstract
<p indent="0mm">在湍流的统计理论中, 大气中的晴空湍流, 风洞中格栅后面核心工作区的流动状态, 都可以看作是均匀各向同性湍流, Kolmogorov的研究指出, 能谱函数的惯性副区与均匀各向同性湍流相对应, 标度律具有普适性, 由此得出能量级串的著名的(-5/3)幂率. 但是, 在实验中观测到间歇性和拟序结构的情况下, 应当对能量级串模型及其相应的各标度律进行比较研究, 重点是探讨和研究它们的统计方法的物理机制. 由于N-S方程中存在非线性项, 特别是不封闭问题, 使得理论研究和数值实验的结果具有多样性和复杂性, 对此还没有任何有效的数学处理方法. 本文以大气湍流为中心议题, 论述了与此相关的几个主要问题, 即: 何为湍流难题, 湍流理论与边界层理论, 湍流难题的本质, 大气湍流, 湍流的定义问题, 特别论述了3类不同的标度律, 并展望了湍流研究的前景.</p>
