Renormalization Group versus Kolmogorov-Sinai entropy: a very simple remark
一个非常简单的评论关于Kolmogorov-Sinai熵和重整化群的概念之间的联系进行。
2005-12-15 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Comment on `Universal relation between the Kolmogorov-Sinai entropy and the thermodynamic entropy in simple liquids'
有趣的关系Kolmogorov-Sinai熵和自扩散系数和过剩(热力学)熵发现Dzugutov和合作者似乎并不适用于硬球和硬盘系统。
1999-04-19 chao-dyn cond-mat nlin.CD
An approach to comparing Kolmogorov-Sinai and permutation entropy
在本文中,我们调查的数量称为条件熵的有序模式,类似于排列熵。有序模式的条件熵描述了给定有序模式之后的有序模式的平均多样性。我们观察到,这个数量提供了一个很好的估计Kolmogorov-Sinai熵在许多情况下。特别是,条件熵的有序模式的有限顺序与Kolmogorov-Sinai熵的周期性动态和马尔可夫移位在一个二进制字母表。最后,有序模式的条件熵计算简单,因此可以很好地应用于现实世界的数据。
2015-03-09 math.DS nlin.CD
Lyapunov exponents and Kolmogorov-Sinai entropy for a high-dimensional convex billiard
我们计算的李雅普诺夫指数和Kolmogorov-Sinai(KS)熵的自约束N体系统,实现为一个凸台球。该系统表现出真正的高维混沌,2N-4李雅普诺夫指数被发现是积极的。KS熵随粒子数线性增加。我们研究了混沌产生的散焦机制,并探讨了高维混沌如何在这个系统中没有色散元素的发展。
1999-09-06 chao-dyn nlin.CD
Computation of the Kolmogorov-Sinai entropy using statistitical mechanics: Application of an exchange Monte Carlo method
提出了一种计算混沌系统Kolmogorov-Sinai(KS)熵的方法。在该方法中,KS熵被表示为具有多个基态的哈密顿量在正则系综上的统计平均。该哈密顿量直接从表现出混沌动力学的演化方程构造。作为一个例子,我们通过计算具有多个基态的系统的热力学熵来计算混沌排斥子的KS熵。
2006-02-14 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Kolmogorov-Sinai entropy-rate vs. physical entropy
本文阐明了KS熵率Kappa与物理或统计熵S随时间演化的关系。对于包括最简单的混沌保守动力系统在内的一大类混沌保守动力系统,远离平衡过程的S(t)的演化包括一个阶段,在此阶段S是时间的简单线性函数,其斜率为kappa。本文提出了数值确认这种连接的一些混沌辛映射,范围从最简单的2维到4维和强非线性映射。
1998-06-03 chao-dyn nlin.CD
The Kolmogorov-Sinai Entropy for Dilute Gases in Equilibrium
我们使用气体的动力学理论来计算平衡状态下的稀释气体的每个粒子的Kolmogorov-Sinai熵。对于平衡系统,KS熵h_KS是表征气体混沌行为的所有正李雅普诺夫指数的总和。我们计算h_KS/N,其中N是气体中的粒子数。这个量的密度展开式为h_KS/N = aν[- \ln{\tilde{n}} + b + O(\tilde{n})],其中ν是单粒子碰撞频率,\tilde{n}是气体的约化数密度。将系数a和b的理论值与计算机模拟的结果进行比较,a的结果非常一致,而b的结果不太令人满意。这种差异的可能原因进行了讨论。
1997-06-18 chao-dyn nlin.CD
Kolmogorov turbulence defeated by Anderson localization for a Bose-Einstein condensate in a Sinai-oscillator trap
本文研究了在单色驱动力作用下,Sinai振子阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学行为。这样的陷阱是由一个调和势和一个位于中心附近的排斥盘形成的,对应于1995年Ketterle小组的第一个凝聚态形成实验。我们认为,外部驱动允许模拟制度的弱波湍流的Kolmogorov能量流从低到高的能量。我们表明,在一定的制度,弱驱动和弱非线性这样的湍流能量流被击败的安德森局域化,导致本地化的能量低能量模式。确定了一个临界阈值,在该阈值以上,高能量的湍流成为可能。我们认为这种现象可以用磁光阱中的超冷原子来研究。
2017-03-21 cond-mat.quant-gas nlin.CD
Kinetic Theory Estimates for the Kolmogorov-Sinai Entropy and the Largest Lyapunov Exponents for Dilute, Hard-Ball Gases and for Dilute, Random Lorentz Gases
气体的动力学理论提供了计算李雅普诺夫指数和其他量的方法,如柯尔莫哥洛夫-西奈熵,它们表征了硬球气体的混沌行为。在这里,我们说明了使用这些方法来计算的Kolmogorov-Sinai熵,和最大的积极李雅普诺夫指数,稀释的硬球气体平衡。最大李雅普诺夫指数的计算与流体动力学前沿的传播理论有着有趣的联系。计算还提出了在二维和三维,这是相当简单的硬球气体的相应计算的稀释,随机洛伦兹气体的李雅普诺夫谱。文章最后简要讨论了一些有趣的开放性问题。
2000-03-06 chao-dyn cond-mat.stat-mech nlin.CD
Nonlinearity of the non-Abelian lattice gauge field theory according to the spectra of Kolmogorov-Sinai entropy and complexity
杨-米尔斯场是描述夸克-胶子等离子体性质的非阿贝尔空间理论的重要组成部分。经典场的动力学由汉密尔顿运动方程给出,其中包含场强张量SU(2)\cite{1.}的成员。该系统表现出混沌行为。齐次Yang-Mills方程包括Minkowski空间中表示的场强张量$F_{μν}^a$的二次部分,其由场$A_μ^a $确定。经典杨-米尔斯场方程的动力学源自哈密顿SU(2)场张量,使得总能量保持恒定并满足高斯定律。在具有混沌动力学的格子$N^d$上求解了微正则运动方程,并研究了格子上的熵-能关系,即Kolmogorov-Sinai熵谱和统计复杂度
2022-01-17 hep-lat nlin.CD physics.comp-ph
ISCO, Lyapunov exponent and Kolmogorov-Sinai entropy for Kerr-Newman Black hole
计算了Kerr-Newman黑洞时空的主李雅普诺夫指数和Kolmogorov-Sinai(KS)熵,并利用这些指数研究了赤道圆测地线的稳定性和不稳定性.我们还证明了类时圆测地线的主李雅普诺夫指数和KS熵可以用最内层稳定圆轨道的径向方程来表示。另一方面,我们研究了在所有可能的围绕中心黑洞的圆测地线中,类时圆测地线比零圆测地线(光子球)具有最长的轨道周期,即T_{timelike} > T_{photon}。因此,类时圆测地线提供了绕克尔-纽曼黑洞旋转的最慢方式。事实上,任何稳定的类时圆测地线都比零圆测地线慢。
2012-12-23 gr-qc math-ph math.MP
Kolmogorov-Sinai entropy from recurrence times
观察一个动态系统需要多长时间才能恢复到某个状态,是从数据序列中建模和量化其动态的最简单方法之一。本文提出了两个公式来估计KS熵和它的下界,一种每单位时间的香农熵,从混沌系统的递归时间。一个公式提供了KS熵,并且更具有理论导向性,因为人们还必须测量低概率的长期回报。另一个提供了一个下限的KS熵和更多的实验导向,因为一个测量只有高概率的短期回报。这些公式是一个事实的结果,即一系列的回报确实包含了产生它的轨迹的相同信息,这表明递归时间在建立复杂系统模型时可能是有价值的。
2009-12-16 nlin.AO nlin.CD
On the Kolmogorov-Sinai entropy of many-body Hamiltonian systems
Kolmogorov-Sinai(K-S)熵是复杂性和混沌的核心度量。它的计算多体系统是一个有趣的和重要的挑战。在本文中,评价制定考虑$N$维辛映射和推导的稳定性问题的转移矩阵形式主义。这种方法使得明确的对偶关系,这是完全类似于一个广义安德森紧束缚模型中发现的,并导致一个正式的精确表达的有限时间K-S熵。在这种形式主义中,有一个近似的层次,最后一个是对角近似,它只利用势的瞬时海森来找到K-S熵。通过一个非平凡的例子,研究了$N$同耦反冲转子(标准映射)的K-S熵。踢强度,粒子数和时间的各种近似的有效性得到阐明。在对角近似下,导出了K-S熵的解析公式,并探讨了它的适用范围。
2011-04-28 math-ph math.MP nlin.CD
On the Relation of KS Entropy and Permutation Entropy
由于Bandt等人已经证明了置换熵和Kolmogorov-Sinai熵对于分段单调区间映射是一致的,因此时间离散动力系统的两个熵之间的关系具有一定的意义。本文的目的是讨论这种关系的基础上的顺序表征最近给出的Kolmogorov-Sinai熵。
2014-07-24 math.DS nlin.CD
Time scales of relaxation and Lyapunov instabilities in a one-dimensional gravitating sheet system
研究了一维引力片系统的弛豫、李雅普诺夫不稳定性的时间尺度和Kolmogorov-Sinai时间之间的关系。最大李雅普诺夫指数和Kolmogorov-Sinai熵都与$N^{-1/5}$成比例地减小。由这些量确定的时间尺度明显不同于以往研究中发现的任何类型的弛豫时间。准平衡的弛豫时间(微观弛豫)被发现与最小正李雅普诺夫指数的倒数相一致。弛豫时间的最终热平衡不同的李雅普诺夫指数和Kolmogorov-Sinai时间的倒数。
1998-12-09 astro-ph chao-dyn nlin.CD
Holographic Kolmogorov-Sinai entropy and the quantum Lyapunov spectrum
在经典混沌系统中,熵在初始相空间分布上的平均值遵循一个普遍的行为。当接近热平衡时,它通过一个线性增长的阶段,而增长率,柯尔莫哥洛夫-西奈熵,由所有正的李雅普诺夫指数之和给出。一个自然的问题是,类似的关系是否适用于量子系统。我们认为,量子李雅普诺夫指数$λ$上的Maldacena-Shenker-Stanford界意味着,在希尔伯特空间中的状态,朝着一个热态与温度$T$和熵$S_{eq}$的平均熵的增长率的上限,应该由$S_{eq} πT =\sum_{λ>0}2 πT$。强耦合的大$N$理论与黑洞的纠缠应该使束缚饱和。通过研究强耦合下大$N$、$\mathcal{N}=4$ Super Yang Mills理论中大量的随机、空间均匀、远离平衡初态的各向同性过程,并计算了对偶黑洞视视界面积的系综平均增长率,我们发现了与经典混沌系统类似的行为,并且数值证据表明平均熵增长的限制是饱和的假设李雅普诺夫指数是退化的$λ= \pm 2 πT$。这适合于具有正/负对称李雅普诺夫谱的经典系统的行为,这种对称性意味着刘维尔定理的有效性。
2021-07-02 gr-qc hep-th nlin.CD
Comment on "Superfluid turbulence from quantum Kelvin wave to classical Kolmogorov cascades" [arXiv:0905.0159] by J. Yepez, G. Vahala, L.Vahala and M. Soe
开尔文波和柯尔莫哥洛夫湍流解释都在PRL中提出,[J. Yepez,G. Vahala,L.Vahala和M. Soe,arXiv:0905.0159]是误导性的,需要做更多的理论分析来解释作者获得的重要数值结果。提出了一种实现这一点的方法。
2009-09-16 nlin.CD
Comment on "Superfluid turbulence from quantum Kelvin wave to classical Kolmogorov cascade". [arXiv:0905.0159v1]
在这篇评论中,我们指出PRL观察到的高波数$k^{-3}$幂律,[v. 103,084501(2009)by J. Yepez,G. Vahala,L. Vahala和M. Soe,arXiv:0905.0159]是源于动能谱定义的伪影,因此与开尔文波级联没有直接关系。我们还澄清了一个混乱的波数间隔上的Kolmogorov和开尔文波级联预计发生。
2009-11-17 nlin.CD
Conditional entropy of ordinal patterns
在本文中,我们调查的数量称为条件熵的有序模式,类似于排列熵。有序模式的条件熵描述了给定有序模式之后的有序模式的平均多样性。我们观察到,这个数量提供了一个很好的估计Kolmogorov-Sinai熵在许多情况下。特别是,条件熵的有序模式的有限顺序与Kolmogorov-Sinai熵的周期性动态和马尔可夫移位超过一个二进制字母表。最后,有序模式的条件熵计算简单,因此可以很好地应用于现实世界的数据。
2014-07-21 math.DS nlin.CD
Recovering Isotropic Statistics in Turbulence Simulations: The Kolmogorov 4/5th-Law
三维湍流直接数值模拟的主要基准之一是Kolmogorov 1941对无限雷诺数限制下具有齐次和各向同性统计数据的三阶结构函数的预测。以前的DNS技术,以获得各向同性的统计依赖于时间平均结构函数在几个方向上,在许多涡流周转时间,使用强迫计划精心构造,以产生各向同性的数据。最近的理论工作,消除各向同性的要求,球形平均结构函数在所有方向上的动机,我们将提出的结果,补充长期平均的角度平均超过73个方向,从一个单一的流快照。这些方向是正方形计算网格的自然方向,并被加权以近似球形平均值。平均过程是廉价的,并且对于Kolmogorov 1941年的4/5定律,可以从数据的单个快照获得合理的结果。这个过程可以用来研究任何感兴趣的量的各向同性统计。
2003-02-19 nlin.CD
Thermodynamic formalism for field driven Lorentz gases
我们在热力学形式下解析地确定了二维场驱动洛仑兹气体的动力学性质。对于稀气体进行等速恒温器,我们计算的拓扑压力作为一个类似温度的参数$\ba$的功能,到第二阶的强度的应用领域。Kolmogorov-Sinai熵和拓扑熵可以从定义为拓扑压力的Legendre变换的动力学熵中提取。我们的计算Kolmogorov-Sinai熵完全同意与以前的计算的基础上的洛伦兹-玻尔兹曼方程的方法。给出了拓扑熵的解析结果,并由动力学熵函数计算了维数谱。
2003-12-22 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Kolmogorov's law for two-dimensional electron-magnetohydrodynamic turbulence
在能量级联惯性范围内,导出了二维均匀各向同性EMHD湍流的Kolmogorov五分之四定律的类似物。对自由衰减情形的直接数值模拟表明,对于不同的一维电子惯性长度标度$d_e$值,这种关系是成立的。能量谱被发现是接近预期的柯尔莫哥洛夫谱。
1997-04-22 chao-dyn nlin.CD
Chaos and information in two dimensional turbulence
通过对二维不可压均匀各向同性湍流的数值模拟,研究了最大李雅普诺夫指数、Kolmogorov-Sinai熵和吸引子维数的标度行为.最大李雅普诺夫指数的缩放被发现是在良好的协议与尺寸的预测。对于Kolmogorov-Sinai熵和吸引子维数的情况下,简单的维预测被发现是不够的。依赖于系统的大小和强迫长度尺度被发现,这表明非普遍的行为。本文还讨论了这些结果对大气可预报性的适用性。
2020-05-27 cond-mat.other nlin.CD physics.flu-dyn
Dynamics and thermalization of Bose-Einstein condensate in Sinai oscillator trap
数值研究了Gross-Pitaevskii方程描述的Sinai振子阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的二维演化.在没有相互作用的情况下,这个陷阱模仿西奈台球的性质,其中经典动力学是混沌的,量子演化由量子混沌和随机矩阵理论的一般性质描述。我们发现,在一定的边界以上,原子之间的非线性相互作用导致出现的动力学热化产生的统计玻色-爱因斯坦分布的本征模的系统没有相互作用。在热化边界以下,演化仍然是准可积的。这种由振子势和位于中心附近的排斥盘形成的Sinai振子阱,已经在1995年Ketterle小组的玻色-爱因斯坦凝聚体形成的第一个实验中实现,我们认为它可以为热化动力学的实验研究提供一个方便的实验平台.在没有噪声的情况下,Kolmogorov湍流可能的联系和影响进行了讨论。
2016-07-13 cond-mat.quant-gas nlin.CD
Kolmogorov turbulence, Anderson localization and KAM integrability
通过简单模型的数值模拟和解析方法,分析了有限尺度系统中Kolmogorov湍流及相关弱波湍流的产生条件。提出了无序固态系统中从大尺度到小尺度的Kolmogorov能流与电导率之间的类比。有人认为,安德森局域化可以停止这样的能量流。分析了非线性波相互作用对这种局部化的影响。有限尺寸系统模型的结果表明,存在一个有效的混沌边界之间的Kolmogorov-Arnold-Moser(KAM)可积性在弱非线性,当能量不流向小尺度,和发达的混沌政权出现在这个边界以上的Kolmogorov湍流能量流从大尺度到小尺度。
2012-03-06 cond-mat.dis-nn nlin.CD
Pesin-type relation for subexponential instability
在这里,我们解决的问题,延长Pesin关系之间的积极李雅普诺夫指数和Kolmogorov-Sinai熵的情况下,动力系统表现出次指数不稳定性。通过使用最近严格的结果由于Zweimüller,我们表明,通常的Pesin关系可以直接扩展为弱混沌一维系统的Pomeau-Manneville型,提供一个方便的次指数推广的Kolmogorov-Sinai熵。此外,我们还表明,Zweimüller的结果为评估此类系统的算法复杂性提供了有效的处方。我们的结果证实了详尽的数值模拟。我们还指出并纠正了一个误导性的扩展Pesin关系的基础上Krengel熵,最近出现在文献中。
2012-02-26 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Kadanoff-Baym equations for near-Kolmogorov turbulence
本文利用二粒子不可约Schwinger-Keldysh有效作用量建立了湍流速度和压力关联式的自洽方程。我们使用这些方程来推导Kadanoff-Baym方程,该方程描述了在没有平均速度的情况下对Kolmogorov湍流的松弛。
2009-08-27 hep-ph nlin.CD physics.flu-dyn
Information production in homogeneous isotropic turbulence
通过直接数值模拟研究了三维均匀各向同性湍流的Kolmogorov-Sinai熵和吸引子维数的雷诺数标度。要做到这一点,我们获得的Lyapunov谱的范围内不同的雷诺数以下的大量正交流体轨迹的发散。我们发现,吸引子尺寸的增长与雷诺数为Re $^{2.35}$与此指数大于预测的尺寸参数或不稳定性模型。的分布的李雅普诺夫指数被发现是有限的$λ\approx 0$周围相反,一个可能的分歧建议Ruelle。讨论了Kolmogorov-Sinai熵和李雅普诺夫谱在比较复杂物理系统中的相关性。
2019-10-06 hep-th nlin.CD physics.flu-dyn
Anomalous Scaling in Kolmogorov--1941 Turbulence
我们表明,Kolmogorov-1941图片充分发展的流体动力学湍流(与缩放的结构功能$S_n(R) \propto R^{n/3}$)必然导致一个异常的缩放相关函数,其中包括能量耗散率$\varepsilon (t,{\bf r})$,这些关联函数被描述的一个独立的指数。根据纳维-斯托克斯方程提出的反常标度机制是来自惯性区间的涡旋通过一组中间尺度涡旋与粘性尺度涡旋的多步相互作用。
1994-11-24 chao-dyn nlin.CD
Comment on ``Multicomponent turbulence, the spherical limit, and non-Kolmogorov spectra''
本文指出,将Navier-Stokes方程推广到速度场的$N$ "内态”副本理论是一个错误的步骤:$N\to\infty$极限没有物理意义,产生错误的结果,而$1/N$中一阶项的处理比在纳维-斯托克斯方程框架中描述湍流的初始问题更为复杂。
1996-01-03 chao-dyn nlin.CD
Kolmogorov and Bolgiano scaling in thermal convection: the case of Rayleigh-Taylor turbulence
本文研究了一个长宽比较大的对流单体中Rayleigh-Taylor湍流的统计特性。我们发现,限制的规模决定了系统的Bolgiano规模,在演化的后期阶段,其特征在于Kolmogorov-Obukhov和Bolgiano-Obukhov现象在小尺度和大尺度,分别。这些制度的共存与三维到二维的过渡时发生的湍流混合层的宽度变得更大的限制的规模的系统。
2011-01-31 nlin.CD physics.flu-dyn
Computation of Kolmogorov's Constant in Magnetohydrodynamic Turbulence
本文用直接相互作用近似方法计算了磁流体力学湍流的Kolmogorov常数。我们已经计算了各种$E^u(k)/E^b(k)$的常数,即,当归一化交叉螺旋度为零时,流体与磁能的比率。我们发现,$K$从1.47增加到4.12,因为我们从完全流体的情况下$(E^b=0)$的情况下,当$% E^u/E^b=0.5$,然后它降低到3.55,在一个完全的磁极限$(E^u=0)$。当$E^u/E^b=1$,我们发现,$K=3.43$。
1995-09-05 chao-dyn nlin.CD
The Kolmogorov turbulence theory in the light of six-dimensional Navier-Stokes' equation
本文用推广到6D物理加涡空间的Navier-Stokes方程重新考虑了Kolmogorov的经典湍流理论。强伪奇异性显示,揭示自己沿边界“脊”线分离的耗散和惯性子范围周围的起源的涡流空间。一个猜测是,这种奇异性是由两个偶极子的符号相反的公共轴上对齐。这是支持的观察,计算的通用功率谱重新发现柯尔莫哥洛夫的-5/3功率定律作为独立的维数的方法。
2003-03-12 nlin.CD nlin.PS physics.flu-dyn
Kolmogorov scaling and intermittency in Rayleigh-Taylor turbulence
采用高分辨率数值模拟方法研究了Rayleigh-Taylor(RT)湍流。这里讨论的主要问题是,RT现象是否可以被认为是纳维-斯托克斯方程的普遍性的表现形式的强制机制。在理论层面上,这种情况还远没有得到牢固的确立,事实上,已经提出了相反的预测。我们的第一个目标是通过深入分析相关统计观测量的标度行为来澄清上述争议。本文还讨论了不透明度对平均场标度预报的影响。
2009-02-09 nlin.CD physics.flu-dyn
Kolmogorov equation in fully developed turbulence
与强迫项的Kolmogorov方程相比,实验测量,在低温氦气中,在微尺度雷诺数$R_λ$ 120和1200之间的范围内。我们表明,该关系是准确的实验验证(即在+/-3%的相对误差,在范围内的尺度延伸到三十年)。从分析中提取两个尺度,并通过实验揭示,一个表征外部强迫,另一个作为$R_λ^{-3/5}$变化,定义函数$- S_{3}(r)/r$的最大值的位置,并提供物理解释。
1998-11-27 chao-dyn nlin.CD
The role of dissipation in flexural wave turbulence: from experimental spectrum to Kolmogorov-Zakharov spectrum
弱湍流理论已被应用于服从Föppl-Von Kármán动力学方程的弹性薄板中的波。随后的实验表明,理论预测与测量结果之间存在很大差异。动力学方程和弱湍流理论的处理都需要一些限制性的假设。这里的Föppl-Von Kármán方程的直接数值模拟进行和再现定性和定量的实验结果时,实验测量的波的阻尼率$γ_\mathbf{k}= a + bk^2$使用。这证实了Föppl-Von Kármán方程是描述我们实验的有效理论框架。当我们逐步调整耗散,使其在最小尺度上局部化时,我们观察到实验光谱和Kolmogorov-Zakharov预测之间的逐渐过渡。这表明耗散对弱非线性波动湍流定常解的标度性质有重要影响。
2014-05-14 nlin.CD physics.flu-dyn
Simple invariant solutions embedded in 2D Kolmogorov turbulence
我们认为长时间的模拟二维Kolmogorov湍流体强迫$\sin4y \ex$上的环面$(x,y) \in [0,2π]^2$提取简单的不变集或“确切的经常性流动”嵌入在这个湍流的目的。每一个经常性的流动代表了一个持续的封闭循环的动力学过程的基础上的湍流。这些被用来重建的湍流统计的精神,周期轨道理论推导出某些类型的低维混沌。该方法被认为是合理的成功,在一个低的强迫值的流量接近,但不完全在其渐近(强)湍流制度。在这里,共有50个经常性的流量被发现与大部分埋在相空间的一部分,最人口的湍流引起的能量和耗散概率密度函数的良好再现。然而,在较高的强迫振幅,现在在渐近湍流制度,产生的湍流数据集证明不够长,产生足够的经常性流动,使可行的预测。尽管如此,一般的方法似乎有希望提供足够的模拟数据是可用的,因为它是开放的广泛的自动化和自然生成动态重要的精确的解决方案的流动。
2012-07-19 nlin.CD physics.flu-dyn
Elastic waves and transition to elastic turbulence in a two-dimensional viscoelastic Kolmogorov flow
我们调查的二维周期性Kolmogorov流动的粘弹性流体的动力学,描述的Oldrophil-B模型,通过直接数值模拟。在临界Weissenberg数以上,流动显示出从静止状态到随机波动状态的过渡,通过周期性的。随着混合特征的建立,在弹性值逐渐增大的情况下,流动在时间和空间上的复杂性不断增加。在模拟中观察到的奇特的动力学行为被发现是有关的外观的惯性传播模式,即使在非常小的惯性非线性的限制,由于弹性力对流动的反馈发展。
2010-09-06 nlin.CD physics.flu-dyn
A fluctuation theorem for phase turbulence of chemical oscillatory waves
通过数值模拟的仓本方程,它显示了高维耗散混沌,我们发现一个数量代表的成本为维护一个空间不均匀的结构,出现在化学振荡波的相湍流。我们称之为广义熵产生量,并证明其分布函数具有对称性表示的波动定理。我们还报告了一个数值结果,这表明这个广义熵产生率和Kolmogorov-Sinai熵之间的关系。
2000-10-13 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Sub-Kolmogorov-Scale Fluctuations in Fluid Turbulence
我们与湍流中的速度梯度的间歇性波动的一个整体范围内的局部耗散尺度概括的图片一个单一的平均耗散长度。这些局部耗散尺度作为雷诺数的函数的统计分布是在强迫均匀各向同性湍流的数值模拟中确定的,该数值模拟具有以前从未应用过的光谱分辨率,该光谱分辨率超过标准分辨率至少八倍。尺度分布的核心与理论预测一致。雷诺数的增加导致产生更精细的局部耗散尺度。这与耗散范围内大波数能谱的不太陡峭的衰减一致。最高泰勒微尺度雷诺数R_lambda=107的能谱没有显示出瓶颈。
2007-10-22 nlin.CD physics.flu-dyn
Does Kolmogorov mean field theory become exact for turbulence above some critical dimension?
我给三个不同的参数的上临界尺寸$d_{max}>3$以上1941年Kolmogorov平均场论成为基本上准确的,和异常缩放消失。第一个参数涉及湍流中的自由度数,并表明$d_{max}=4$。第二个论点是对危险波动的天真估计,也表明$d_{max}=4$。第三个论点是与一个已知的临界点的GOY壳模型时,返回能量转移的幅度变小。第三个参数不提供$d_{max}$的数值。这些论点都与其他论点没有任何已知的关系,也与湍流中反常标度的动力学起源的普遍接受的定性物理图像没有任何关系。尽管如此,这三个论点共同表明,应该认真对待上临界维度的建议。
2001-03-25 cond-mat.soft nlin.CD
Direct Interaction Approximation of Magnetohydrodynamic Turbulence
在本文中,我们应用Kraichnan的直接相互作用近似,这是一个单圈微扰展开,磁流体动力学湍流。通过代入Kolmogorov型MHD湍流现象学和Dobrowolny等人的推广的能谱,的模型得到了MHD湍流的Kolmogorov常数和Kraichnan常数。我们发现这些常数依赖于阿尔文比和归一化交叉螺旋度;这里已经研究了依赖性。我们还证明了逆级联的磁能Kolmogorov模型。我们的结果是在一般协议与早期的模拟结果,除了大的归一化交叉螺旋度。
1995-09-05 chao-dyn nlin.CD
Analogy between turbulence and quantum gravity: beyond Kolmogorov's 1941 theory
最近,基于量子涨落一般性质的简单论证已经表明,时空的量子涨落服从与均匀不可压缩湍流中速度涨落相同的标度律,如Kolmogorov 1941(K41)标度理论所描述的。然而,很少有人注意到的是,这种类比排除了分形量子时空的可能性,这与量子引力研究中越来越多的证据相矛盾。在本注中,我们证明了分形量子时空的概念可以通过将湍流和量子引力之间的类比扩展到K41理论的范围之外来恢复。特别是,它表明,最近的Horava-Lifshitz方案的量子引力的分形量子时空的兼容性,意味着奇异的量子波函数。最后,我们提出了一个基于扩展自相似技术的操作过程,来检验量子引力涨落的(多)标度特性。
2011-11-14 gr-qc nlin.CD
Reproducing the Kolmogorov spectrum of turbulence with a hierarchical linear cascade model
根据Richardson对湍流的级联描述,大的旋涡分裂形成较小的旋涡,从而将动能转移到较小的尺度。由于粘性,能量耗散发生在最小尺度上。我们研究这种能量级联的旋涡破裂的唯象模型。该模型是一个二叉树的减少质量连接的软化弹簧,与阻尼器作用在最低水平。水平之间的质量和刚度根据幂律变化。不同的水平代表不同的尺度,从而能够定义“质量波数”。该模型的特征值分布表现出魔鬼的楼梯自相似性。在渐近极限下,导出了模型的能谱(定义为不同质量波数之间的能量分布)。一个抽取过程中,应用到取代模型与一个等效的链式振荡器。我们表明,对于一系列的刚度参数的能量谱是定性相似的Kolmogorov频谱的三维均匀,各向同性湍流,并找到刚度参数的能量谱具有众所周知的-5/3标度指数。
2018-04-11 nlin.CD physics.flu-dyn
Random matrix model of Kolmogorov-Zakharov turbulence
本文提出随机矩阵模型研究有限自由度非线性系统中的Kolmogorov-Zakharov湍流,揭示直接级联在混沌边界以上出现符合KZ理论的稳态能量流与代数衰减范数分布,并指出该动力学湍流可推广至无序晶格模型及多模光纤。
2024-04-01 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.optics
Mean magnetic field renormalization and Kolmogorov's energy spectrum in MHD turbulence
本文对MHD湍流构造了一个自洽的重整化群方法,在该方法中,小波数模被平均掉,得到了大波数下的有效平均磁场。在该方案中,平均磁场标度为$k^{-1/3}$,而能谱标度为$k^{-5/3}$,类似于流体湍流。我们还推导出级联率的大小随平均磁场强度的增加而减小。
1998-03-15 astro-ph chao-dyn cond-mat
Kolmogorov-Burgers Model for Star Forming Turbulence
星际分子云中的恒星形成过程被认为是受驱动的超声速磁流体动力学湍流控制的。我们认为,在惯性范围内,这样的湍流服从Kolmogorov定律,而在耗散范围内,它的行为作为Burgers湍流发展激波奇点。在She-Leveque分析模型的基础上,我们预测了惯性区的速度功率谱为E_k ~ k^{-1.74}。这个结果再现了观测到的拉森定律,<u^2_l>~ l^{0.74. 0.76},[Larson,MNRAS 194(1981)809],并与Padoan和Nordlund最近的数值结果[astro-ph/0011465]一致。该模型的应用更一般的耗散结构,具有较高的分形维数,导致更好的协议与最近的观测结果。
2001-10-23 astro-ph cond-mat nlin.CD
Field theoretic calculation of renormalized-viscosity, renormalized-resistivity, and energy fluxes of magnetohydrodynamic turbulence
本文将自洽重整化(RG)方法应用于具有零交叉螺旋度的非螺旋磁流体动力学湍流。Kolmogorov的5/3幂律已被证明是$d \ge d_c \approx 2.2$的一致解。对于Kolmogorov的解决方案,重整化粘度和电阻率是积极的整个范围内的参数。通过求解一阶微扰通量方程,计算了不同的MHD湍流叶栅率和Kolmogorov常数。我们发现磁能向前级联。$d=3$的Kolmogorov常数随$r_A$的变化不显著,并且被发现接近于流体湍流的常数。
2001-09-03 astro-ph cond-mat nlin.CD
Locality of triad interaction and Kolmogorov constant in inertial wave turbulence
利用Galtier(2003)提出的快速旋转不可压缩流体的波动湍流理论,我们找到了动力学方程解必须满足的局部性条件。我们证明了精确的各向异性Kolmogorov-Zakharov(KZ)谱满足这些条件,从而证明了该常(正)能流解的存在性。虽然直接级联预测在横向($\perp$)和平行($\parallel$)方向的旋转轴,我们数值计算表明,在后一种情况下,一些三元相互作用可以有一个负的贡献的能量通量,而在前一种情况下,所有的相互作用有助于一个正通量。忽略平行能流,我们估计柯尔莫哥洛夫常数在$C_K \simeq 0.749$。这些结果为最近的数值和实验研究提供了理论支持。
2022-12-09 math-ph math.MP nlin.CD
Turbulence under a magnifying glass
这是一门关于充分发展湍流理论中的开放性问题的入门课程。它讨论:1.流体动力学方程,2.解决方案,3。湍流的统计描述,4. Kolmogorov scaling theory,5.湍流的泛函方法:与场论的异同,6. Kolmogorov理论在被动标量模型中的崩溃,7。逆重整化群。
1996-09-30 chao-dyn cond-mat hep-th
Field theoretic calculation of energy cascade rates in nonhelical magnetohydrodynamic turbulence
通过求解一阶微扰通量方程,计算了非螺旋稳态磁流体动力学湍流的能量级联率和Kolmogorov常数。对于零交叉螺旋度和空间维度$d=3$,磁能从大尺度级联到小尺度(前级联)。此外,还存在从大尺度磁场到小尺度速度场、从大尺度速度场到小尺度磁场、从大尺度速度场到大尺度磁场的能量通量。磁流体动力学的柯尔莫哥洛夫常数近似等于阿尔文比$0.5 \le r_A \le \infty$的流体湍流常数($\approx 1.6$)。对于更高的空间维度,能量通量在性质上是相似的,柯尔莫哥洛夫常数随$d^{1/3}$变化。对于标准化交叉螺旋度$σ_c \to 1$,级联速率与$(1-σ_c)/ (1+σ_c)$成正比,Kolmogorov常数随$σ_c$显著变化。
2004-04-25 astro-ph cond-mat nlin.CD
Turbulence model of the cosmic structure
将湍流的Kolmogorov方法应用于大尺度结构形成的随机粘附模型中的Burgers湍流。由于该模型的微扰方法是不可靠的,这里提出了一种新的,非微扰的方法,基于一个合适的制定Kolmogorov的标度律。这种方法表明,物质密度两点关联函数的幂律指数在1- 1.33范围内,但它也表明,粘附模型忽略了引力动力学的重要方面。
2012-02-14 astro-ph.CO nlin.CD physics.flu-dyn
Quantum Gravity and Turbulence
我们将量子引力的最新进展应用于湍流问题。采用AdS/CFT方法,我们提出了一个湍流的弦论,解释了Kolmogorov标度在3+1维和Kraichnan和Kolmogorov标度在2+1维。在引力的背景下,湍流与时空或量子泡沫的性质密切相关。
2010-05-18 gr-qc hep-th nlin.CD
String Theory and Turbulence
我们提出了一个湍流的弦论,解释了Kolmogorov标度在3+1维和Kraichnan和Kolmogorov标度在2+1维。这个关于湍流的弦论应该根据AdS/CFT字典来理解。我们的论点是至关重要的基础上使用的Migdal的循环变量和自洽的解决方案Migdal的循环方程的湍流。特别是,有一个区域法湍流在2+1维相关的Kraichnan缩放。
2010-05-17 hep-th nlin.CD physics.flu-dyn