为了了解高雷诺数湍流边界层中多尺度涡流层次的产生机制，我们进行了直接数值模拟，并通过将粗粒度方法应用于模拟的湍流速度场来推导涡流的层次结构。当雷诺数足够高时，流向速度分量的预乘能谱显示第二个峰值，并且能谱服从$-5/3$幂律，小尺度涡流，即充分小于离壁高度的涡流，在原木层中主要是由较大尺度的应变率场中的拉伸而不是平均流拉伸产生的。在这种情况下，两倍大的尺度对小尺度涡旋的拉伸贡献最大。这种小尺度涡流的产生机制类似于在周期性立方体中充分发展的湍流中观察到的机制，并且与能量级联的图像一致。另一方面，大尺度漩涡，即与高度一样大的漩涡，直接被平均流拉伸和放大。我们在对尺度相关的熵产率进行数值分析的基础上，展示了这些与尺度相关的涡流产生机制的定量证据。



"点击查看英文标题和摘要"