Level Crossing Analysis of Burgers Equation in 1+1 Dimensions
我们研究了正斜率$ν_α^{+}$的平均频率,穿过Burgers方程中的速度场$u(x)- \bar u = α$。给出了无粘极限下的水平交叉分析和奇点产生前速度场的正交叉总数。本文的主要目的是表明,这个量,$ν_α^{+}$,是一个很好的措施,在Burgers湍流的速度场的波动。
2006-11-14 cond-mat.stat-mech
Burgers dynamics for Poisson point process initial conditions
Universit\'e Paris-Saclay, CEA, CNRS, Institut de Physique th\'eorique, 91191 Gif-sur-Yvette, France
本文研究了一维Burgers动力学在Poisson点过程初值条件下的统计性质,利用无粘极限下的几何解释获得了激波、空隙及相关函数的显式结果,并证明其自相似动力学在极限下可恢复经典的高斯初值条件结果。
2025-11-05 astro-ph.CO cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Statistical properties of the Burgers equation with Brownian initial velocity
研究了一维Burgers方程在布朗初速度无粘极限下的解(即初速度是从原点x=0开始的双边布朗运动).我们得到了封闭解析形式的速度场的单点分布。在远离原点的极限下,我们还得到了两点分布和高阶分布。我们展示了他们如何因式分解和恢复的统计不变性,通过翻译的速度增量和拉格朗日增量的分布。我们还推导了速度结构函数,并恢复了逆拉格朗日映射的双分形性。然后,对于初始密度均匀的情形,我们得到了密度场的分布及其$n$ -点关联。在同一极限下,我们导出了拉格朗日位移场的$n-$点分布和激波的性质。我们注意到,无论是稳定的集群anomaly和Press-Schechter质量函数,这是广泛使用的宇宙学背景下,恰好是精确的这个一维版本的粘附模型。
2009-12-03 astro-ph cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Burgers dynamics for Poisson point process initial conditions of the Weibull class
Université Paris-Saclay, CEA, CNRS, Institut de Physique théorique(巴黎萨克雷大学、法国原子能和替代能源委员会、法国国家科学研究中心、理论物理研究所)
研究Burgers动力学在Poisson点过程初始条件下的统计特性,推导速度势的分布及其自相似演化特征。
2026-05-08 cond-mat.stat-mech 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
Intermittency effects in Burgers equation driven by thermal noise
对于由热噪声驱动的Burgers方程,在有限时间和大距离下,得到了速度场的对和高阶振子的领先渐近性。它表明,不确定性发生:一些不确定性因子是远远大于其可约部分。
2000-01-13 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.flu-dyn
Instanton Theory of Burgers Shocks and Intermittency
Burgers湍流的拉格朗日方法是沿着随机流体力学的场理论Martin-Siggia-Rose形式主义进行的。我们从基于伽利略不变性假设的分析中导出了负速度差概率分布函数的渐近形式。Burgers不稳定性的起源被发现依赖于冲击之间的动力学耦合,确定为瞬子,和非相干的背景波动,然后,不能被丢弃在一个一致的统计描述的流量。
2008-12-09 cond-mat.stat-mech hep-th physics.flu-dyn
Quasi-linear regime and rare-event tails of decaying Burgers turbulence
研究了随机高斯初始条件下$d$维中的Burgers衰减动力学.我们专注于幂律初始能量谱,使系统表现出自相似的演化。这是宇宙学中的“粘附模型”和“衰减Burgers湍流”的标准框架的有趣情况。我们简要地描述了如何系统可以通过微扰展开研究在早期或大规模(准线性政权)。接下来,我们开发了一个鞍点方法,基于球形瞬子,允许获得的渐近概率分布$\cP(η_r)$和$\cP(\ctheta_r)$,在球形细胞的密度和速度增量,达到准线性制度。最后,我们展示了如何将这种方法扩展到考虑到冲击的形成,并在任何有限的时间和尺度上推导出这些概率分布的稀有事件尾部。这也给出了点状奇点(一维情况下的激波)的质量函数的高质量尾部。
2009-05-12 astro-ph.CO cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Two-time distribution functions in the Gaussian model of randomly forced Burgers turbulence
随机强迫Burgers湍流(“Burgulence”)的问题被认为是玩具高斯拉金模型的定向聚合物。利用复型技术,得到了二次四点自由能分布函数的显式表达式,从而可以导出相应Burgulence问题中二次速度分布函数的精确结果。
2015-01-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Anomalous scaling in the random-force-driven Burgers equation: A Monte Carlo study
提出了一种新的方法来确定小尺度的流体动力学湍流的统计行为的格子模拟。利用随机力驱动的Burgers方程的泛函积分表示,我们证明了高阶速度差矩满足反常标度。蒙特卡罗方法的普遍适用性提供了在此框架内研究其他感兴趣的系统的机会。
2011-11-03 cond-mat.stat-mech hep-lat nlin.CD
Canonical phase space approach to the noisy Burgers equation: Probability distributions
提出了一种正则相空间方法来研究由白噪声驱动的朗之万方程描述的随机系统。将相应的Fokker-Planck方程映射到非微扰弱噪声极限下的Hamilton-Jacobi方程,我们调用{ \em最小作用量原理}来确定概率分布。我们将该方案应用于噪声Burgers方程和KPZ方程,并讨论了时间相关和平稳的概率分布。在一维中,我们推导出长时间斜分布接近对称平稳高斯分布。在短时间区域,我们讨论了非线性孤子的贡献,并根据定向聚合物副本和非对称排斥模型的结果推导出一个表达式的分布。我们还评论在更高的维度的分布。
1999-01-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Forced Burgers Turbulence in 3-Dimensions
本文研究了三维无粘强迫Burgers方程补充到连续性方程的非微扰结果。在三维空间中计算了密度的精确两点关联函数。两点相关器$<ρ(\bf x_1) ρ(\bf x_2)>$表现为$ |{\bf {x_1 - x_2}}|^{-α_3}$,并且在通用区域$α_3 = 7/2$中而在非通用区域$α_3 = 3$中。在非普适区域,我们驱动的Kramers-Moyal方程的纵向速度增量的概率密度函数(PDF)的三维Burgers湍流的演变。在这一区域,我们证明了Yakhot关于三维Burgers湍流PDF方程的猜想{[Phys. Rev. E { \bf 57},1737(1998)]}。我们还推导出了纵向结构函数的双折射指数,并表明在惯性区域中,一个点$U_{rms}$进入速度差的PDF。
1999-10-26 astro-ph chao-dyn cond-mat.stat-mech
Universality in coupled stochastic Burgers systems with degenerate flux Jacobian
本文研究具有退化通量雅可比矩阵的一维双守恒律随机模型,通过调节密度使特征值重合,确认动力学指数3/2,并证明连续随机Burgers方程与双车道格子气属于同一普适类。
2024-01-12 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Eulerian and Lagrangian propagators for the adhesion model (Burgers dynamics)
受宇宙中引力聚集理论研究的启发,我们计算了粘附模型中的传播子(响应函数)。这个模型能够再现宇宙网的骨架,并包括欧拉和拉格朗日框架中的非线性效应,也对应于流体动力学的Burgers方程。针对一维幂律初始条件的情形,我们得到了欧拉传播子和拉格朗日传播子的精确结果。我们发现,欧拉传播子可以表示在一点速度概率分布,并显示出强烈的衰减在后期和高波数,解释为一个“清扫效果”,但不是一个真正的阻尼的小尺度结构。相比之下,拉格朗日传播子可以用冲击质量函数来表示--这对应于宇宙学中的晕质量函数--并在后期饱和到常数值。此外,他们表现出幂律依赖于尺度或波数,这取决于初始功率谱指数,并直接关系到低质量尾部的冲击质量函数。这些结果强烈表明,拉格朗日传播子是更敏感的探针的非线性结构的底层密度场和松弛过程比他们的欧拉同行。
2009-12-02 astro-ph.CO cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Anomalous scaling in the random-force-driven Burgers equation: A Monte Carlo study
本文提出了一种新的方法来数值地确定流体动力学湍流中小尺度结构的统计行为。从随机力驱动的Burgers方程的泛函积分表示开始,我们表明,蒙特卡罗模拟使我们能够确定高阶矩的速度差的异常标度。考虑到蒙特卡罗方法的普遍适用性,这也为在此框架内处理与湍流相关的其他系统提供了可能性。
2011-10-07 cond-mat.stat-mech hep-lat nlin.CD
Discrete Analog of the Burgers Equation
我们提出了耦合常微分方程组dn_j/dt=(n_{j-1})^2-(n_j)^2作为经典Burgers方程的离散模拟。我们专注于行波和三角波,并发现这些特殊的解决方案的离散系统捕捉其连续对应的主要功能。特别地,行波的传播速度和三角波的形状与连续行为相匹配。然而,有一些微妙的差异。对于行波,由于其呈现双指数衰减,所以传播波前可以是极其尖锐的。对于三角波,在波前的位置上有一个意想不到的对数偏移。我们建立这些结果,使用渐近分析,启发式参数,和直接的数值积分。
2012-09-01 cond-mat.stat-mech nlin.PS
Interface Fluctuations, Burgers Equations, and Coarsening under Shear
我们认为在各种系统中的域的表面上的热波动和剪切的相互作用下施加的剪切流粗化。这些系统包括非保守和保守的动力学,和一个保守的序参量平流的流体的速度场满足纳维-斯托克斯方程。在每种情况下,界面高度的运动方程都简化为各向异性Burgers方程。的标度指数,描述的增长和粗化的接口精确计算在任何尺寸的情况下,保守和非保守的动力学。对于流体平流守恒的序参量,我们确定的指数,但我们无法建立一个一致的微扰展开,以支持其有效性。
2001-06-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
PDF's Of The Burgers Equation On The Semiline With Fluctuating Flux At The Origin
我们推导出一个点的概率密度的渐近行为的非均匀激波斜率的湍流制度时,高斯脉动流量在原点导出系统。我们还计算了$x_{f}$的时间依赖性,超过这个时间,将不存在任何速度冲击作为$ x_{f}\cong t^{3/4}{(log{t})}^{1\4}$。我们证明了问题的定态等价于原点为随机源的扩散方程的长时间极限。
1998-08-01 chao-dyn cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Interference in disordered systems: A particle in a complex random landscape
我们考虑一维粒子受到振幅和相位无序的影响。它可以映射到复杂的Burgers方程,并为干扰和无序的相互作用问题提供了一个玩具模型,例如无序绝缘体中跳跃电导率的NSS模型和(自旋)量子霍尔效应的Chalker-Coddington模型。该模型有三个不同的阶段:(I)一个{ \em高温}或弱无序阶段,(II)一个{ \em钉扎}阶段的强振幅无序,和(III)一个{ \em扩散}阶段的强相位无序,但弱振幅无序。我们计算解析的重整化无序相关,相当于在很长一段时间的Burgers速度-速度相关。在第三阶段,它采取了普遍的形式。对于强相位紊乱,干扰导致对数奇异性,与零的分区和,或复杂的Burgers速度场的极点。这些结果对于寻找高维系统的适当场论是有价值的。
2011-01-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Singularities and the distribution of density in the Burgers/adhesion model
我们感兴趣的是在一维和$d$维Burgers/粘附模型中质量密度pdf的尾部行为,例如,模拟重子-光子退耦后宇宙中大尺度结构的形成。我们发现,大密度的局部化附近的“kurtoparabolic”的奇点驻留在时空流形的余维2($d \le 2$)或更高($d \ge 3$)。对于光滑的初始条件,这样的奇点是从拉格朗日势(初始速度势减去抛物项)的凸包中获得的。当初始条件是随机的时,奇点对密度pdf贡献{ \em \hbox{universal}幂律尾}。在一维中,奇点是震前(新生激波),而在二维和三维中,它们在时间上持续存在并对应于激波的边界;在所有情况下,相应的密度pdf具有指数-7/2,最初由E,Khanin,Mazel和Sinai提出(1997 Phys. Rev. Lett. 78,1904)的pdf的速度梯度在一维强迫Burgers湍流。我们还简要地考虑模型允许粒子交叉,从而多流的解决方案,如泽尔多维奇近似和(金斯)-弗拉索夫-泊松方程与单流的初始数据:他们有奇点的余维1,产生幂律尾指数-3。
2000-09-26 astro-ph chao-dyn cond-mat.stat-mech
Poles, Shocks and Tygers: The Time-reversible Burgers equation
本研究构建了带能量守恒约束的一维时间可逆受迫Burgers方程,通过分析极点、激波与tygers截断效应揭示其多区间统计特性,验证了其与原Burgers方程全区间宏观统计等价性并提出描述相变的有效理论。
2024-06-19 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.flu-dyn
Universal Statistics of Inviscid Burgers Turbulence in Arbitrary Dimensions
研究了多维强迫Burgers方程与连续性方程耦合的非微扰解。在无粘极限下,我们导出了任意维普适区域中两点密度关联函数的精确指数。然后,我们找到通用的生成函数和尾部的概率密度函数(PDF)的纵向速度差。我们的结果表明,在无粘极限,密度涨落影响的母函数的主方程,以这样一种方式,我们可以得到一个积极的PDF与著名的指数尾。代数尾的指数在任何维度上都是-5/2。最后,我们观察到,各种强制频谱不改变幂律行为的代数尾巴在这些方面,由于强制相关指数和两点密度关联函数的指数之间的关系。
2000-01-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech nlin.CD
On the decay of Burgers turbulence
本文研究了一维非强迫Burgers方程随机解在粘性为零的极限下的衰减性。初始速度是均匀的和高斯的频谱成正比的$k^n$在小的波数$k$和迅速下降,在大的波数。在物理空间中,在足够大的距离,有一个“外部区域”,当$n$不是偶数时,速度相关函数精确地保持其初始形式(幂律)。当$1<n<2$时,光谱在长时间内具有三个定标区域:第一,在非常小的$k$ \ms 1处的$|k|^n$区域,其具有与时间无关的常数,源自该外部区域,其中初始条件基本上被冻结;第二,中间波数的$k^2$区域,与物理空间中自相似演化的“内部区域”相关,最后,通常的$k^{-2}$区域,与电击有关从$|k|^n$到$k^2$区域的转换发生在波数$k_s(t) \propto t^{-1/[2(2-n)]}$附近,而从$k^2$到$k^{-2}$的转换发生在波数$k_L(t)\propto t^{-1/2}$附近(在两种情况下忽略对数校正)。推导结果的关键要素是Kida(1979)对数校正的$1/t$定律的扩展,该定律用于当$n=2$为任意整数或非整数$n>1$时的能量衰减。给出了一个系统的推导过程,可以得到首项和高阶修正量的估计。高分辨率的数值模拟支持我们的研究结果。
1997-09-02 chao-dyn cond-mat.stat-mech nlin.CD