Geometric Intermittency in Turbulence
本文通过将速度增量分解为大小和方向分量，揭示了二维湍流逆级联中被传统结构函数掩盖的多重标度，并阐明速度振幅与流动几何解耦的统计机制。
2025-11-09 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.flu-dyn
Multiscaling in Hall-Magnetohydrodynamic Turbulence: Insights from a Shell Model
我们表明，壳模型版本的三维霍尔磁流体动力学（3D霍尔MHD）方程提供了一个自然的理论模型，调查速度和磁结构函数的多尺度行为。我们进行了广泛的数值研究，这个壳模型，获得其结构函数的标度指数，在低- $k$和高- $k$幂律范围内的三维霍尔磁流体，并发现扩展自相似性（ESS）程序是有助于提取多尺度性质的结构函数在高- $k$制度，否则似乎显示简单的缩放。我们的结果揭示了有趣的太阳风测量。
2013-03-04 astro-ph.SR nlin.CD physics.flu-dyn
Onset of Intermittency and Multiscaling in Active Turbulence
该研究通过流体动力学模型，揭示了主动湍流中随细菌活性变化产生的间歇性起始与结构函数多标度特性，衔接了高低雷诺数流动研究，为探索流动间歇性成因提供了新方向。
2025-03-25 cond-mat.soft nlin.CD physics.flu-dyn
Quasi-solitons and asymptotic multiscaling in shell models of turbulence
本文提出了求湍流壳模型自相似孤立波解的变分原理。对于Sabra壳模型，孤子的形状用有理试探函数近似，其相对精度为O（0.001）。发现孤子的形状、传播时间$t_n$和动力学指数$z_0$（它决定了不同壳层中孤子的时间尺度变化）是如何依赖于模型参数的。对于$z$的有限区间，作者发现了“准孤立子”，这些准孤立子在从$-\infty$到极大值附近甚至之后的某个时间区间内高精度地逼近相应的自相似方程。推测准孤立子附近的轨迹（具有$z$的连续光谱）对高阶关联函数的多尺度统计提供了重要贡献，称为"渐近多尺度“。这种贡献可能比具有固定值$z_0$的精确孤子附近的轨迹的贡献更重要。在某些参数区域内，准孤子对渐近多尺度效应的贡献占主导地位，而在这些参数区域内则没有孤子存在
2001-05-08 nlin.CD physics.flu-dyn
Multiscaling in Models of Magnetohydrodynamic Turbulence
从直接数值模拟的MHD方程，我们表明，第一次，速度和磁场结构函数表现出多尺度，扩展自相似性（ESS），和广义扩展自相似性（GESS）。我们还提出了一个新的壳模型的均匀和各向同性的MHD湍流，它保留了所有的不变量的理想MHD，减少到一个众所周知的壳模型的流体湍流为零磁场，没有可调的参数，除了雷诺数，并表现出相同的多尺度，ESS，和GESS的MHD方程。我们还研究了耗散范围渐近性和惯性耗散范围交叉。
1997-10-27 chao-dyn nlin.CD
Multiscaling and Structure Functions in Turbulence: An Alternative Approach
我们提出了一种替代制定的结构功能的速度场充分发展的湍流。我们建议将距离的矩平均为速度差的函数，而不是将速度差的矩平均为距离的函数。这就像一个“倒置”结构函数，具有不同的统计数据。在壳模型计算的基础上，我们得到了一个新的多尺度谱。
1999-08-06 chao-dyn cond-mat nlin.CD
Universality of scaling and multiscaling in turbulent symmetric binary fluids
本文研究了三维均匀混溶相对称双流体混合物中非平衡稳态的普适标度和多标度性质。我们表明，第一次，通过直接数值模拟（DNS）的速度和浓度梯度的结构函数表现出多尺度在3D和扩展的自相似性（ESS）。我们还发现，在众所周知的被动标量湍流问题，结构函数的浓度显示简单的标度。我们提出了一个新的壳模型的SBF湍流保持所有的不变性在理想的极限的SBF方程，并减少到一个众所周知的壳模型的流体湍流在零浓度场的限制。我们表明，壳模型具有相同的标度性质的三维SBF方程。我们的DNS的SBF方程和壳模型的研究相结合的结果一致地带来了多尺度的速度和浓度梯度场和简单的缩放的浓度场。
2011-10-03 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Turbulence and Multiscaling in the Randomly Forced Navier Stokes Equation
本文对随机强迫Navier-Stokes方程（RFNSE）进行了广泛的拟谱研究，其中随机力为零均值，方差为$\sim k^{4-d-y}$，$k$为波矢，维数为$d = 3$ .我们提出的第一个证据，在这个模型中的速度结构函数的多尺度$y \geq 4$。我们提取的多尺度指数比$ζ_p/ζ_2$通过使用扩展的自相似性（ESS），检查它们对$y$的依赖性，并表明，如果$y = 4$，他们是在确定性强迫Navier-Stokes方程（$3d$ NSE）的协议。我们还表明，明确定义的涡丝，这显然出现在$3d$ NSE的研究，是不存在的RFNSE。
1997-12-29 chao-dyn nlin.CD
Dynamics of Passive-Scalar Turbulence
本文首次研究了被动标量和被动矢量湍流的动态标度或多标度性。对于Kraichnan版本的被动标量和被动矢量湍流，我们分析表明，在欧拉和准拉格朗日框架，得到简单的动态缩放，但具有不同的动态指数。通过发展多重分形模型，我们表明，动态多尺度发生在被动标量湍流，只有当平流速度场本身是多重分形。我们证实了我们的结果，详细的数值模拟壳模型的被动标量平流。
2005-10-03 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Statistically Steady Turbulence in Soap Films: Direct Numerical Simulations with Ekman Friction
我们提出了一个详细的直接数值模拟（DNS），旨在研究壁和Ekman摩擦对强迫肥皂膜湍流的综合影响。我们集中在前向级联制度，并展示如何提取各向同性部分的速度和涡度结构函数，从而多尺度指数的比率。我们发现，速度结构函数显示简单的标度，而他们的涡度对应物显示多标度和Weiss参数$Λ$的概率分布函数，区分区域的中心和鞍，是在定量与实验一致。
2008-11-09 nlin.CD physics.flu-dyn
Directed polymers with tilted columnar disorder and Burgers-like turbulence
在二维方向上具有倾斜柱状无序的定向聚合物的最小能量变化的数值示出服从多尺度在短距离跨越到全球的简单标度在大的距离。这种情况类似于双分形Burgers湍流中的结构函数。一些标度性质的极值统计预测。对于零倾斜，多尺度将消失。
2001-09-11 astro-ph cond-mat.stat-mech nlin.CD
Dynamical slowdown, bottlenecks, and multiscaling in Voigt-regularised turbulence
International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research（国际理论科学中心，塔塔基础研究所）；Department of Physical Sciences, Indian Institute of Science Education and Research Kolkata（印度科学教育与研究学院加尔各答分校物理科学系）；Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics, University of Cambridge（剑桥大学应用数学与理论物理系）；Department of Mathematics, Texas A & M University（德克萨斯农工大学数学系）；Department of Computer Science and Applied Mathematics, Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所计算机科学与应用数学系）
该研究采用Voigt正则化SABRA模型与NSV方程DNS，发现湍流存在三个谱区，揭示瓶颈形成与尺度相关减速及初始热化有关，证实小α下Voigt模型是NS方程的优秀近似。
2026-08-28 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.flu-dyn
Is Multiscaling an Artifact in the Stochastically Forced Burgers Equation?
本文研究了一维Burgers方程中的湍流问题，随机力为时间白高斯力，具有傅立叶空间谱$\sim 1/k$，其中$k$为波数。从非常高分辨率的数值模拟，在消失的粘度的限制，我们发现的证据多尺度的速度结构功能，不能被证伪的标准测试。我们发现了一个新的人工制品，对数修正可以出现伪装成异常缩放，并得出结论，双分形缩放是可能的。
2005-02-18 cond-mat.stat-mech math.AP nlin.CD
Computation of anomalous scaling exponents of turbulence from self-similar instanton dynamics
我们表明，在壳模型，导致异常的标度指数在惯性范围内的发展湍流的多尺度特性，是完全由瞬子动力学。瞬时子代表了时空中的相关极端事件，其结构由具有单一普适标度指数的自相似统计描述。我们发现，反常标度指数出现由于瞬子创建过程。一个简化的模型的瞬子创建的建议，充分描述了这种异常。
2012-08-14 nlin.CD physics.flu-dyn
Multiscaling in passive scalar advection as stochastic shape dynamics
Kraichnan快速平流模型被改写为示踪剂轨迹的随机动力学。这个框架取代了随机场与一个小的随机常微分方程组。多尺度的关联函数自然出现的N轨迹的演变所描述的几何形状的结果。标度指数和标度结构被解释为演化算符的激发态。考虑到在这个极限下的微扰理论，这些轨道在高维中变得几乎是确定的。我们微扰地计算了三阶和四阶关联函数的反常指数。四阶结果与以前的计算结果一致。
1997-11-05 chao-dyn cond-mat.stat-mech nlin.CD
Intermittency, chaos and singular fluctuations in the mixed Obukhov-Novikov shell model of turbulence
本文对Obukhov-Novikov混合壳湍流模型的多尺度特性进行了数值研究，并与近年来研究较多的复GOY模型的多尺度特性进行了比较。两种类型的通用奇异波动被确定~：第一，自相似的解决方案从大到小的尺度传播，并建立的级联，第二，复杂的时间奇异抑制级联和促进混沌。提出了一种简单而鲁棒的方法来跟踪这些目标。结果表明，自相似解的动力学选择的标度指数是相容的大顺序统计量，只要它离开足够的Kolmogorov值。另一方面，复杂的时间奇异性被困在最后的壳，当诺维科夫相互作用的比例超过一个临界值，这被认为是标记之间的边界混乱和规则的动力学在无限雷诺数的限制。
1995-10-16 chao-dyn nlin.CD
Exact Resummations in the Theory of Hydrodynamic Turbulence: II A Ladder to Anomalous Scaling
在本文我这一系列的流体湍流，我们表明，精确的mammations的微扰理论的结构函数的速度差异的结果在一个有限的（秩序秩序）理论。这些发现排除了任何已知的微扰机制的速度结构函数的异常标度。在本文中，我们继续建立湍流理论，并开始分析非微扰效应，形成反常标度的分析基础。从纳维-斯托克斯方程（在高雷诺数Re），我们讨论的异常指数在流体力学的外观最简单的例子。这些例子是非线性（四点）格林函数和相关量。我们证明了这些函数的重正化微扰理论包含具有（收敛！）对数项相加为反常指数。使用一个新的求和规则，这是在这里推导出的，我们计算的领先异常指数，并表明，它是在某种意义上说，下面精确的关键。这一结果为用湍流外尺度作为重整化长度的结构函数的多尺度化提供了可能性。这一可能性将在本系列的最后文件三中详细讨论。
1995-07-30 chao-dyn nlin.CD
Bending dynamics of semi-flexible macromolecules in isotropic turbulence
我们研究了半柔性大分子在层流以及均匀和各向同性的湍流中的拉格朗日动力学，通过解析可解的随机模型和直接数值模拟。在层流和湍流中，弯曲角的统计特性有质的不同，并且对速度场的拓扑结构有很强的依赖性。特别是，在二维湍流中，颗粒要么完全伸展，要么完全折叠;在三维中，主要的配置是完全伸展的。
2014-03-17 nlin.CD physics.flu-dyn
Comment on "Symmetry of Kelvin-wave dynamics and the Kelvin-wave cascade in the T = 0 superfluid turbulence" [arXiv:1201.3188]
本文对E. B. Sonin，PRB v 85，104516（2012）[arXiv：1201.3188]，我们发现自己严重不同意。我们用这个选项来阐明开尔文波湍流理论的一些重要问题，在E。B. Sonin的论文，特别是，在强的Vinen谱和L 'vov-Nazarenko谱的弱湍流的开尔文波之间的关系。我们还讨论了我们的明确计算的开尔文波相互作用的哈密顿量和“对称性参数”，应该解决之间的矛盾的Kozik-Svistunov和L 'vov-Nazarenko谱的弱湍流的开尔文波的作用。
2012-07-29 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Dynamic Scaling in Rotating Turbulence: A Shell Model Study
本文研究了旋转湍流中从随时间变化的关联函数中提取的适当时间尺度的标度形式。特别是，我们得到精确的估计的动态指数$z_p$，与时间尺度，和它们的关系，更常见的测量等时间指数$ζ_p$。这些理论预测，通过使用多重分形形式主义，得到验证，通过广泛的数值模拟的壳模型，这样的旋转流。
2022-06-11 nlin.CD physics.flu-dyn
Dynamic Alignment and Exact Scaling Laws in MHD Turbulence
磁流体动力学（MHD）湍流是天体物理系统中普遍存在的现象。最近的高分辨率数值模拟表明，强不可压MHD湍流的能谱是$E(k_{\perp})\propto k_{\perp}^{-3/2}$。到目前为止，还没有一个唯象理论能同时解释这种谱，并满足Politano和Pouquet的MHD湍流的精确解析关系。事实上，波利塔诺-普凯关系经常被用来表明MHD湍流的谱具有柯尔莫哥洛夫标度-5/3。利用几何参数和数值试验，我们分析了这一看似矛盾的现象，并证明了最近在MHD湍流中发现的尺度相关的动态对准现象与-3/2标度和Politano-Pouquet关系是一致的。
2009-06-16 astro-ph nlin.CD physics.flu-dyn
Transfer learning for nonlinear dynamics and its application to fluid turbulence
我们引入了非线性动力学的迁移学习，它可以通过利用少量数据来有效地预测混沌动力学。对于Lorenz混沌，通过优化传输速率，我们实现了比传统方法高一个数量级的精确推理。此外，令人惊讶的少量学习就足以推断出Navier-Stokes湍流的能量耗散率，因为由于湍流的小尺度普遍性，我们可以在较低的雷诺数下转移从湍流数据中学到的大量知识。
2020-09-03 math.DS nlin.CD physics.comp-ph
Dynamic Alignment in Driven Magnetohydrodynamic Turbulence
最近的分析预测的动机，我们报告的数值证据表明，在驱动不可压缩磁流体动力学湍流的磁场和速度场的波动局部倾向于调整其极化方向。这种动态对准在较小尺度下更强，偏振之间的角度失配随着尺度λ近似为θ_λ~ λ^{1/4}而减小。这可以自然地导致非线性相互作用的减弱，并为在强磁化湍流的数值实验中观察到的能谱E（k）~ k^{-3/2}提供解释。
2006-12-21 astro-ph nlin.CD physics.flu-dyn
On the True Nature of Turbulence
在这篇文章中，我想表达我对湍流本质的一些看法。这些观点主要来自作者最近关于偏微分方程混沌的结果\cite{Li04}。流体动力学家认为，纳维尔-斯托克斯方程精确地描述了湍流。Navier-斯托克斯方程解的整体正则性的数学证明是一个非常具有挑战性的问题。这样的证明或反证并不能解决湍流问题。它可能有助于理解湍流。湍流更像是一个动力系统问题。对偏微分方程中混沌现象的研究表明，湍流可以具有伯努利位移动力学，导致湍流解在相空间的胖域中漂移。因此，湍流不能被平均。希望是湍流能够得到控制。
2005-07-13 math-ph math.AP math.MP
Turbulence Driven by a Deterministic Chaotic Dynamics
在充分发展湍流的惯性范围内，我们用一个具有普遍行为的迭代么模映射来模拟顶点网络动力学。建立了速度和局域能量耗散的一对关联函数的惯性范围反常标度，这是由于当Feigenbaum吸引子失去稳定性时幺模映射的混沌行为.由Feigenbaum常数$η$确定的Kolmogorov谱的反常指数比实验中观察到的要大。
2000-02-04 nlin.CD
Front structure and dynamics in dense colonies of motile bacteria: Role of active turbulence
我们研究了一个细菌菌落的传播经历湍流一样的集体运动。我们提出了两个最低限度的模型来研究人口增长和湍流产生的相干结构之间的相互作用。利用直接数值模拟（DNS）的建议的模型，我们发现，湍流有两个突出的影响殖民地的空间增长：（a）前的速度提高，（b）前变得皱巴巴的。这两种效应，我们强调使用统计工具，在我们的两个模型中是显着不同的。我们还表明，在某些制度下，在随机流的褶皱前结构和被动标量锋。
2016-08-03 cond-mat.soft nlin.CD physics.bio-ph
Anomalous Scaling of Structure Functions and Dynamic Constraints on Turbulence Simulations
本文讨论了结构函数的反常标度性与湍流数值模拟方法之间的联系。有人认为，充分发展的湍流的直接数值模拟（DNS）的计算工作增加的$Re^{4}$，而不是$Re^{3}$预期从柯尔莫哥洛夫的理论，其中$Re$是一个大规模的雷诺数。各种关系的时刻的加速度和速度的衍生物。从纳维-斯托克斯方程出发，导出了适用于大涡模拟（LES）的动态一致亚网格模型的无限精确约束条件，并指出了现有LES模型存在的一些基本问题。
2005-06-20 nlin.CD
Persistence and Stochastic Periodicity in the Intensity Dynamics of a Fiber Laser During the Transition to Optical Turbulence
许多自然系统显示不同的动力学机制之间的过渡，这是很难识别的数据时，是嘈杂的和高维的。一个技术相关的例子是光纤激光器，它可以显示复杂的动力学行为，涉及数百万腔模式的非线性相互作用。在这里，我们研究了当激光泵浦功率增加时发生的层流-湍流转变。通过应用各种数据分析工具的经验强度时间序列，我们表征其持久性，并表明，在过渡时间的相关性可以精确地表示一个令人惊讶的简单模型。
2018-02-17 nlin.CD physics.optics
ESS and Dissipation Range Dynamics of 3-D Turbulence
我们用纳维-斯托克斯方程对耗散区的结构函数进行了自洽计算。结合这些结果与已知的结构在惯性范围内，我们实际上提出了交叉功能的结构功能，需要一个顺利地从惯性耗散制度。在这个过程中，扩展的自相似性的成功明确证明。
1997-11-12 chao-dyn nlin.CD
Nonlinear dynamics of flexural wave turbulence
弱湍流理论所预言的Kolmogorov-Zakharov谱在弹性薄板表面弯曲波的波动湍流中仍然是难以捉摸的。我们报告了一个直接测量的非线性时间尺度$T_{NL}$与波之间的能量转移。通过研究湍流场小波系数的时间动力学，从板的变形的时空测量中提取该时间尺度。该理论的中心假设是耗散时间尺度、非线性时间尺度和波的周期（$T_d>>T_{NL}>>T$）之间的时间尺度分离。我们观察到，这种尺度分离在我们的系统中是有效的。由于有限尺寸效应而产生的离散模是造成观测与理论不一致的原因。当非线性时间尺度与离散模态的频率间隔具有相同的数量级时，观察到连续弱湍流和离散湍流的交叉。然后，Kolmogorov-Zakharov能量级联被强烈改变，并在达到理论中预期的耗散状态之前被冻结。
2011-12-06 nlin.CD physics.class-ph
