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Non-equilibrium Scaling of the Turbulent-Nonturbulent Interface Speed in Planar Jets
Physical Review Letters ( IF 8.1 ) Pub Date : 2020-10-19 , DOI: 10.1103/physrevlett.125.174501 Gioacchino Cafiero , J. Christos Vassilicos
Physical Review Letters ( IF 8.1 ) Pub Date : 2020-10-19 , DOI: 10.1103/physrevlett.125.174501 Gioacchino Cafiero , J. Christos Vassilicos
The length scale which, combined with the fluid’s kinematic viscosity , defines the local average speed of the turbulent-nonturbulent interface has been postulated to be the smallest (Kolmogorov) length scale of the turbulence Corrsin and Kistler, [NACA Report No. 1244, 1955, p. 1033.]. This is indeed the case when the turbulence dissipation rate obeys the Kolmogorov equilibrium cascade scaling, but in the presence of the nonequilibrium turbulence dissipation scaling the average local turbulent-nonturbulent interface speed scales as , instead of , where is the Taylor length. We derive this theoretically and confirm it experimentally in the range of distances between 20 and 50 nozzle widths of a turbulent planar jet.
中文翻译:
平面射流中湍流-非湍流界面速度的非平衡缩放
长度标尺,结合流体的运动粘度 ,定义了湍流-非湍流界面的局部平均速度,假定是最小的(Kolmogorov)长度尺度 湍流Corrsin和Kistler,[NACA第1244号报告,1955年,第1页。1033.]。当湍流耗散率服从Kolmogorov平衡级联比例缩放时确实如此,但是在存在非平衡湍流耗散比例时,平均局部湍流-非湍流界面速度按以下比例缩放, 代替 ,在哪里 是泰勒长度。我们从理论上得出这一点,并在湍流平面射流的20至50个喷嘴宽度之间的距离范围内进行实验确认。
更新日期:2020-10-19
中文翻译:
平面射流中湍流-非湍流界面速度的非平衡缩放
长度标尺,结合流体的运动粘度 ,定义了湍流-非湍流界面的局部平均速度,假定是最小的(Kolmogorov)长度尺度 湍流Corrsin和Kistler,[NACA第1244号报告,1955年,第1页。1033.]。当湍流耗散率服从Kolmogorov平衡级联比例缩放时确实如此,但是在存在非平衡湍流耗散比例时,平均局部湍流-非湍流界面速度按以下比例缩放, 代替 ,在哪里 是泰勒长度。我们从理论上得出这一点,并在湍流平面射流的20至50个喷嘴宽度之间的距离范围内进行实验确认。