اثر تغييرات معادلة عمومي ديناميك سيال بر لاية اختلاط بدون برش دوبعدي آشفته

The impact of the changes in the generalized fluid dynamics equation on the two dimensional shear-free turbulent mixing layer

در اين پژوهش با محاسبة پارامترهاي آماري نظير ممان­هاي سوم و چهارم، اثر تغييرات آلفا بر ديناميك بين دو جريان مغشوش مطالعه شده است. پارامتر آلفا متغيري است كه رابطة بين تابع جريان و ورتيسيته در فضاي فوريه را مشخص مي­كند. اين مبحث از جريان آشفته اصطلاحاً آلفا توربولانس ناميده مي­شود. براي تحليل رفتار معادلات، از شبيه‌سازي عددي معادلات عمومي ديناميك سيال تراكم ناپذير، با روش عددي شبه طيفي استفاده ‌شده است. نتايج حاكي از آن است كه رفتار ميدان چرخش در دو حالت بزرگتر از 2 و كوچكتر از 2 تفاوت زيادي با هم دارند. از اينرو برابر با 2 به‌عنوان آلفاي بحراني در نظر گرفته ‌شده است. در كوچكتر از 2، اندركنش­هاي محلي بر سيستم حاكم است و با كاهش آلفا ميزان ناهمساني و اختلاط افزايش مي­يابد. در حالت بزرگتر از 2، اندركنش­هاي حاكم بر ميدان جريان غيرمحلي مي­باشند و با افزايش آلفا ميزان ناهمساني كاهش مي­يابد. همچنين نشان داده ‌شده است كه در حالت محلي (آلفاهاي كوچك)، فيزيك جريان شامل گردابه­ هاي ريزمقياس مي­باشد، در حالي‌كه در آلفاهاي بزرگ ديناميك غيرمحلي شده و گردابه­ ها رشته‌اي­تر مي‌شوند.

The impact of the different alpha on the dynamics of a shear-free turbulent mixing layer is investigated. To this end, two-dimensional incompressible generalized equation is numerically solved using pseudo-spectral method. Is a positive number that it shows relation between stream function and vorticity in furrier space. (This study so called alpha turbulence). Dynamics of the turbulent interaction is examined through relevant statistical parameters such as skewness and kurtosis of the velocity components. It has been observed that decreasing the alpha, increases the intermittency and anisotropic level of interaction. The family includes two physically realizable members. It is shown that the enstrophy cascade is spectrally local for , but becomes dominated by nonlocal interactions for . Numerical simulations indicate that the spectral slopes are systematically steeper than those predicted by the local scaling argument. Furthermore, it is found that the physical space structure for the local transfer is dominated by the small scale vortical structure, while it for the non-local transfer is done by the smooth and thin striped structures caused by the random straining motions.