Modelling turbulence in axisymmetric wakes: an application to wind turbine wakes
本文开发了基于格林函数法的快速运行模型预测轴对称尾流湍动能分布，通过风洞实验验证并应用于风力涡轮机尾流，揭示了运行条件对湍动能生成的影响及湍流参量演化规律。
2024-08-01 physics.flu-dyn
Interaction of two high Reynolds number axisymmetric turbulent wakes
湍流轴对称尾流之间的相互作用在许多工业应用中起着重要的作用，特别是在风力发电场的建模中。虽然轴对称板尾流中存在的非平衡高雷诺数标度已被证明可以修改单个尾流的平均流向标度，但很少有人注意它们在尾流相互作用方面的后果。我们提出了一个实验装置，测试非平衡湍流的存在下，使用两个钝体之间的速度波动的流向变化面临的层流。我们在风洞中用热线风速仪研究了两组不同的平板（一组具有规则的周边，另一组具有不规则的周边）。通过获得不同板分离的流向剖面，并确定每个分离的尾流相互作用长度，可以表明它们之间的相互作用与非平衡标度是一致的。这项工作也概括了以前的研究有关的相互作用的平面尾流，包括轴对称尾流。我们发现，一个简单的数学表达式的尾迹相互作用长度的基础上非平衡湍流缩放可以用来崩溃的流向发展的第二，第三和第四时刻的流向波动速度。
2021-03-26 physics.flu-dyn
Statistical mechanics of Beltrami flows in axisymmetric geometry: Equilibria and bifurcations
我们刻画了轴对称Euler-Beltrami流的几何平衡态。它们具有呈现一个或多个细胞的连贯结构的形式。我们找到相关的控制参数，并推导出相应的状态方程。我们证明了对于给定的控制参数值，如在2D湍流中，几个平衡态共存[Chavanis和Sommeria，J. Fluid Mech.314，267（1996）]。我们探讨这些平衡态的稳定性，并表明，所有的状态是鞍点熵，原则上，可以通过一个更大的波数扰动不稳定，导致在最小的可用规模的结构。因此，这种机制让人想起3D Richardson能量级联，其尺度越来越小。因此，我们的系统是真正的2D湍流（相干结构）和3D湍流（能量级联）之间的中间。我们进一步探讨数值的鲁棒性的平衡态相对于随机扰动使用松弛算法在正则和微正则系综。我们表明，鞍点熵可以是非常强大的，因此发挥作用的动态。我们的证据的鲁棒性的解决方案中的典型和微正则系综的差异。提出了两种不同平衡（具有一个或两个单元）之间的分叉方案，并结合冯卡门实验中最近观察到的湍流分叉进行了讨论[Ravelet等人，物理修订信函93，164501（2004）]。
2010-07-01 physics.flu-dyn
Observation of a Turbulence-Induced Large Scale Magnetic Field
将轴对称磁场施加于液态钠的球形湍流。的感应磁偶极矩的测量不能产生的轴对称平均流与所施加的场的相互作用，表明存在的湍流电动势。结果表明，对于任何轴对称层流，诱导偶极矩应为零。还观察到从所施加的极向磁场产生环形磁场（Ω效应）。其潜在的作用在生产的诱导偶极子进行了讨论。
2005-12-05 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
The turbulence velocity gradient tensor formed additively by normal and non-normal tensors
我们将湍流的速度梯度张量分解为正常和非正常部分，并将我们的分析条件限制在这些张量之间的应变本征向量对齐上。我们确定的状态，总是增强，总是抵消轴对称膨胀状态，并给出了分解成其成分的生产平衡项的理由：复杂的行为时，出现主导应变对齐涉及非正常张量。最后，我们开发了一个拓扑分析框架，其中两个三个变量的数学界限导致在两个平面上的分析。
2016-08-03 physics.flu-dyn
Energy Transfer Dynamics Generated by Non-Axisymmetric Tornado-Type Flows
针对湍流能量级联统计描述缺乏底层流体动力学联系的问题，本研究通过构建非轴对称弯曲柱域内的龙卷型流，揭示了能量传递对应的特定涡旋动力学，为湍流物理机制研究提供了新视角。
2025-09-06 cs.NA math.AP math.NA
How tracer particles sample the complexity of turbulence
示踪粒子在湍流中像坐过山车一样，对底层场在空间和时间上的波动进行采样。在各种各样的湍流中，与粒子和场统计相关的定量分析仍然是一个基本的挑战。我们量化示踪粒子样本湍流表示其时间的速度波动的空间速度场波动的有效概率采样。为了证实我们的理论，我们研究了一套广泛的直接数值模拟的流体动力学湍流覆盖泰勒尺度雷诺数范围从150到430。我们的方法允许从流场统计知识的颗粒统计的评估，因此开辟了新一代的模型在复杂的流动中的运输途径。
2018-01-08 physics.flu-dyn
Experimental investigation relating free-surface features to sub-surface turbulence
Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）；University of Ottawa（渥太华大学）
通过实验测量射流搅拌槽中的自由表面拓扑和次表面湍流速度，验证了高雷诺数下表面散度与表面特征的相关性，并发现表面到体相的相关性随深度线性衰减但空间非局部。
2026-05-25 physics.flu-dyn
From annular cavity to rotor-stator flow: nonlinear dynamics of axisymmetric rolls
本文利用同伦方法将转子-定子流动连续变形为环形流动，数值揭示曲率增大时超临界分支向高雷诺数移动、混沌亚临界分支接管的转捩路径，并提出多重共振导致辊配对的新机制，首次确定轴对称失稳临界点。
2025-06-16 physics.flu-dyn
Probability Density Functions in Homogeneous and Isotropic Magneto-Hydrodynamic Turbulence
推导了磁流体动力学（MHD）湍流中多点概率密度函数的演化方程。本文讨论了MHD湍流中的矩族与Eschrasekhar导出的矩族的关系，并导出了一个联合特征泛函的泛函方程，它可以被认为是流体动力学湍流中的Hopf泛函的类比。在此基础上，我们发展了一种基于非封闭项联合高斯假设的单点磁场概率密度函数演化方程的封闭方法。它明确表明，这种封闭，连同假设的均匀性和各向同性，导致消失的非线性项。我们讨论了这一发现的影响，产生磁场，并给出了一个简短的展望轴对称理论，其中包括一个平均磁场。
2020-03-15 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Exact Relation with Two-point Correlation Functions and Phenomenological Approach for Compressible Magnetohydrodynamic Turbulence
在统计均匀性假设下，在大的运动和磁雷诺数的渐近极限下，分析了可压缩等温磁流体动力学湍流。在Kolmogorov之后，我们导出了一些两点关联函数的精确关系，它推广了最近发现的流体力学表达式。我们表明，磁场带来了新的源和通量项的动力学可能会对惯性范围类似的源或汇的平均能量传输率。均匀磁场的引入大大简化了可以给出简单现象学的精确关系。最后提出了轴对称能谱的预测。
2013-01-11 astro-ph.SR physics.flu-dyn
Nonlinear analysis of gravitational instability in a 3D gaseous disc
针对线性稳定但可形成湍流的三维气体盘，提出亚临界孤立波解作为非线性不稳定性机制，为湍流触发提供路径。
2025-01-20 astro-ph.EP physics.flu-dyn
Symmetries of the Electromagnetic Turbulence in a Tokamak Edge
本文构建托卡马克边界等离子体湍流的低频简化模型，证明可由单一电势方程描述，并揭示二维湍流对非轴对称涨落具有吸引性的特定傅里叶分支及其两种物理状态。
2024-07-01 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Probing magnetic correlations in anisotropic turbulence
School of Physics, University of Hyderabad（海德拉巴大学物理学院）
本研究通过旋转群不可约表示分析磁流体湍流相干结构，发现高斯与非高斯磁场产生不同结构，极化各向异性主导，影响早期宇宙粒子输运。
2026-09-24 astro-ph.CO physics.flu-dyn
A universal relation between intermittency and dissipation within and beyond homogeneous isotropic turbulence
Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP（格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国国家科学研究中心、格勒诺布尔理工学院）；Institut für Physik und ForWind, Universität Oldenburg（奥尔登堡大学物理与风电研究所）；Univ. Lille, CNRS, ONERA, Arts et Métiers ParisTech, Centrale Lille（里尔大学、法国国家科学研究中心、法国航空国防技术局、巴黎国立高等工艺学院、中央理工学院）
研究揭示了湍流中耗散常数与间歇性因子的反比关系，为理解不同尺度湍流特性提供了新的经验原则。
2026-08-28 physics.flu-dyn
Coherent Structure Transport in Turbulent Axisymmetric Pipe Expansions
Faculty of Mechanical Engineering, Technion - Israel Institute of Technology（以色列理工学院机械工程学院）
研究轴对称管道扩张中湍流分离流的相干结构传输，通过PIV技术比较突变与渐变扩张，发现几何结构影响相干组织和持续性而非特征尺度或传输速度。
2026-03-19 physics.flu-dyn
Axisymmetric simulations of the convective overstability in protoplanetary discs
某些半径的原行星盘表现出不利的径向熵梯度，可以驱动振荡对流（“对流超稳定性”; COS）。随之而来的流体动力学活动可能重塑圆盘的径向热结构，同时径向和垂直地混合固体材料，或者将其集中在漩涡结构中。我们使用代码SNOOPY进行COS的局部轴对称模拟，首先显示寄生虫如何阻止不稳定的指数增长，其次，它随后需要不同的饱和路线。随着雷诺数和（伪）理查森数的增加，系统依次从（a）以相对有序的非线性波为特征的弱非线性状态移动到（b）波湍流，最后移动到（c）形成间歇性的然后是持续性的带状流。在三维空间中，我们预计后者的流动会在轨道平面上产生漩涡。考虑到原行星盘中的雷诺数非常高，第三种状态应该是最普遍的。因此，我们认为，COS是一个重要的动力学过程中的行星形成，特别是附近的功能，如死区边缘，冰线，差距，尘埃环。
2021-08-03 astro-ph.EP physics.flu-dyn
Structure of an axisymmetric turbulent boundary layer under adverse pressure gradient: a large-eddy simulation study
本文通过大涡模拟研究强逆压梯度下轴对称湍流边界层结构，揭示了速度剖面、自相似性、能谱双峰及湍流结构演化特征，并扩展了实验认知。
2025-01-02 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Anisotropy in Homogeneous Rotating Turbulence
均匀湍流旋转流体的有效应力张量是各向异性的。这使我们考虑最一般的轴对称四阶"粘性张量"的牛顿流体和新的条款中的湍流有效力在大尺度上产生的，除了微观粘性力。这些项中有些涉及涡量耦合，有些是角动量不守恒的（在旋转坐标系中）。此外，我们探讨了由于轴对称的响应函数和两点速度相关的约束。最后，我们比较了我们的粘性张量与其他四秩张量定义在当前的方法来非旋转各向异性湍流。
2003-12-02 astro-ph math-ph math.MP
Orientation dynamics of small, triaxial-ellipsoidal particles in isotropic turbulence
采用直接数值模拟（DNS）方法研究了湍流中各向异性示踪小颗粒的取向动力学，并与拉格朗日随机模型的结果进行了比较。推广早期对轴对称椭球粒子的分析（Parsa等人，2012），我们使用各向同性湍流DNS中的拉格朗日跟踪测量一般三轴椭球示踪粒子的取向统计和旋转速率。在一个方向上非常长，在另一个方向上非常薄，并且在第三方向上具有中间尺寸的三轴椭圆体在椭圆体的最长方向上表现出与杆相似的降低的旋转速率，同时在最薄方向上表现出与轴对称盘相似的增加的旋转速率。DNS结果显着不同的情况下，当粒子的取向被假定为统计独立的速度梯度张量。它们也不同于速度梯度张量的高斯过程的预测，这并不提供现实的首选涡应变率张量对齐。DNS结果也比较了随机模型的速度梯度张量的基础上最近的流体变形近似（RFDA）。与高斯模型不同，随机模型准确地预测了三轴椭球体最长方向上旋转速率的降低，因为该方向与流动的涡度一致，其旋转垂直于涡度被降低。对于盘状颗粒，或在垂直于三轴颗粒的最长方向的方向上，该模型预测{显着}较小的旋转速率比DNS中观察到的，可以理解的行为的基础上的涡度取向的概率与最收缩的应变率本征方向的模型。
2013-11-29 nlin.CD physics.flu-dyn
Compressible vortex structures and their role in the onset of hydrodynamic turbulence
我们研究了三维流动中准二维（薄煎饼）涡结构的形成，以及二维流体力学中准一维结构的形成。这些结构是在高雷诺数下形成的，当它们的演化由理想不可压缩流体的欧拉方程描述时。我们的数值和分析表明，这些结构的压缩，因此，在其振幅的增加是有关的可压缩性的冻结在流体领域：领域的连续分布的涡线在三维的情况下和领域的涡转子（离婚）的二维流。我们发现涡度和离度的增长可以看作是相应场的破缺过程。在高强度下，该过程展示了与结构的特征宽度相关的最大振幅的Kolmogorov型缩放。这些相干结构的可能的作用进行了分析，在形成的湍流Kolmogorov谱，以及Kraichnan谱对应于一个恒定的流量拟能的情况下，二维湍流。
2022-01-30 physics.flu-dyn
Numerical investigations on interactions between 2D/3D conical shock wave and axisymmetric boundary layer at Ma=2.2
参考Kussoy等人的实验，对二维/三维锥形激波与轴对称边界层的相互作用进行了数值模拟和分析，其中激波是在15 °迎角（AOA）的管道中由15 °半角锥体产生的。本文基于RANS方程和Menter SST湍流模型，采用新开发的WENO 3-PRM 211格式和PHENGLEI CFD平台进行计算。首先，对与Kussoy等人的实验条件相对应的3D相互作用进行计算，然后将其推广到AOA = 10 °和5 °的情况。为了比较，2D轴对称对应的3D相互作用的研究与管同轴的锥体，并具有半锥角为27.35度，24.81度，和20.96度。计算了相互作用的激波结构、涡结构、变量分布和壁面分离拓扑。结果表明，在二维/三维相互作用中，出现了新的类马赫反射现象，在分离泡前缘上方产生了类马赫茎结构，这与Babinsky的二维平面激波/边界层相互作用模型不同。建立了一个新的交互模型来描述这种行为。管中周向不分离区长度与圆锥攻角之间的关系表明存在一个长度为零的临界攻角，并利用经验拟合得到了该攻角的预测值，并通过计算进行了验证。分析了迎风面侧溢的发生，得到了定量的认识。为了阐明三维相互作用的特点，涡的规模和结构，压力和摩擦力的分布，并与二维相互作用的比较。
2023-03-24 physics.flu-dyn
Structures of elastoinertial turbulence in pipe flow
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
本文通过VESPOD方法分析了管道流动中弹性惯性湍流的主导结构，发现其由三种不同波家族的行波主导，其中高波数结构为基波的谐波，且存在嵌套结构。
2026-05-15 physics.flu-dyn
Orientation of Finite Reynolds Number Anisotropic Particles Settling in Turbulence
我们提出了实验和计算结果的取向分布的细长纤维和分枝颗粒沉降在一个各向同性的湍流。颗粒的旋转动力学使用细长体理论建模，该细长体理论包括由于倾向于使颗粒朝向宽边取向旋转的沉降引起的惯性扭矩。颗粒被假定为旋转，由于粘性力与湍流速度梯度发生在颗粒的长度尺度。在模拟中，湍流从拉格朗日参考系中的速度梯度的随机模型获得。在实验中，湍流是由主动射流在垂直水洞中产生的。众所周知，如果采用适当的有效纵横比，轴对称粒子根据球形粒子旋转的Jeffery解旋转。我们表明，同样的结果适用于一个分枝粒子组成的三个共面纤维连接在一个中心点，旋转像一个薄扁球体的等角。取向统计可以用单个无量纲参数，沉降因子$S_F$来量化，沉降因子定义为由于沉降和湍流剪切引起的旋转的比率。对于低值的$S_F$，我们观察到几乎各向同性取向的颗粒，而颗粒变得强烈对齐附近的水平面的高值的$S_F$。对于$S_F \gg 1$，偏离水平方向的角度方差为$S_F^{-2}$，但由于在此极限下的湍流不稳定性，方向分布为非高斯分布。
2023-03-30 physics.flu-dyn
Development of a class of dynamic RANS closures for coarse-grained approaches to turbulence
Department of engineering ”Enzo Ferrari”, University of Modena and Reggio Emilia（摩德纳和雷焦艾米利亚大学恩佐·费拉里工程学院）
本文基于时间滤波Navier-Stokes方程框架，扩展了动态RANS闭合模型，提出新的k-ω动态公式，解决了自由流湍流非物理衰减问题，并通过尺度分辨模拟验证了其对时间粗粒化的鲁棒性及复杂流动现象的捕捉能力。
2026-10-05 physics.flu-dyn
Spectral analysis of jet turbulence
通知LES数据和解析分析的平均流，我们研究的结构，在亚音速，跨音速和超音速制度的射流湍流。频谱（频率空间）适当的正交分解被用来提取能量谱和分解成能量排序的相干结构的流。通过预解式分析，导出的结构通常可以很好地预测。在一个范围内的低频率和前几个方位角的模式数，这些射流表现出低秩的响应特征的Kelvin-Helmholtz（KH）型波包与环形剪切层的潜在核心的末端，并通过强迫在非常近的喷嘴剪切层激发。这些模式也已经在实验上观察到，并通过准平行稳定性理论和其他近似方法进行了预测--它们构成了总湍流能量的相当大的一部分。在更低的频率，特别是轴对称模式，并再次在高频的所有方位波数，响应不是低秩，但由一个家庭的类似放大模式。这些模式，这是主要活跃的潜在的核心下游，与奥尔机制。它们也作为次主导模式出现在由KH响应主导的频率范围内。我们的全球分析有助于将以前的观测结果结合在一起，基于局部空间稳定性理论，并解释了为什么准平行预测在某些频率和方位波数是成功的，但在其他人失败。
2017-11-16 physics.flu-dyn
Non-universal velocity probability densities in two-dimensional turbulence: the effect of large-scale dissipation
我们发现，强迫二维湍流的一些统计特性有一个重要的敏感性的形式大规模的耗散，这是需要阻尼的逆级联。我们考虑三种模型的大规模耗散：线性“埃克曼”阻力，非线性二次阻力，和规模选择次阻力，阻尼低波数模式。在所有情况下，统计定常涡量场几乎由轴对称涡量主导，涡量的概率密度函数是非高斯的。然而，在线性和二次阻力的情况下，我们发现，速度统计接近高斯，与不可忽略的贡献来自背景湍流。另一方面，在次阻力的情况下，速度的概率密度函数是非高斯的，并且主要由涡的性质决定。在亚阻力情况下，涡的相对位置和涡极值的指数分布是导致非高斯速度统计的重要因素。
2017-03-20 physics.ao-ph physics.flu-dyn
Analysis of a Symmetry leading to an Inertial Range Similarity Theory for Isotropic Turbulence
我们提出了一个理论攻击的经典问题的不稳定性和反常标度的湍流。我们的重点是在一个理想的情况下：高雷诺数各向同性湍流驱动的稳定的大尺度强迫。此外，流体是不可压缩的，并且不存在限制边界。我们从速度场的一组好的基函数开始。这些是真实的，没有分歧的。对于傅立叶空间中的每个波矢量k，存在一对分别具有左手和右手极性的基函数。各向同性使得常数|k|壳上的所有k在统计上相等。因此，该壳中的基函数的系数X+和X-变成两个随机变量，其联合pdf描述尺度L =2*pi/ |k|的统计。此外，（X+）**2+（X-）**2成为能量的随机变量。切换到极坐标，联合pdf以方位角模式展开。我们专注于轴对称模式，它本身是一个PDF和其特征在于它的径向轮廓P（r;L）。壳层模型和DNS数据的观测结果表明：（1）P（r;L）的矩在L中服从幂律;（2）剖面服从仿射对称性P（r;L）=C（L）*f（（lnr-mu（L））/sigma（L））。我们提出一个问题：什么统计数据符合这两种观察？答案令人满意。我们用几个常数解析地求出函数f、μ、σ C。此外，我们还得到了幂律中的标度指数和系数的封闭形式表达式。虚拟原点也作为惯性范围的固有长度尺度L0出现。
2007-02-09 physics.flu-dyn
Perturbation amplification near the stagnation point of blunt bodies
针对钝体绕流转捩中自由流扰动进入边界层的机制不明确的问题，研究了扰动通过驻点进入边界层的线性机制，发现低湍流强度下其占主导，并揭示了随雷诺数、马赫数的变化趋势。
2023-11-04 physics.flu-dyn
The Approach of Turbulence to the Locally Homogeneous Asymptote as Studied using Exact Structure-Function Equations
从纳维-斯托克斯方程和不可压缩性出发，但没有其他近似的方程在这里被称为“精确”方程。得到了关于二阶和三阶结构函数的精确方程，以及关于二阶速度结构函数的精确不可压缩条件。所有的时间和空间平均值都被考虑，因为它们产生不同的统计方程。精确方程有特别简单的形式的情况下，平均在一个球在r-空间以及DNS具有周期性的边界条件。该迹线减轻了方程中各向异性的影响，从而揭示了三阶结构函数的迹线预计对于量化渐近标度律是优越的。获得水动力量的两点的中点和差为X和r; t为时间。在X和方向上的r和t褪色的渐近统计状态的局部均匀性，局部各向同性，和局部平稳性，分别接近的方向上的渐近性。因此，精确方程适用于研究接近这些渐近状态的方法。一个新的定义的局部齐性与以前的定义进行了对比。局部均匀性的渐近状态的方法进行了研究，通过使用尺度分析，以确定所需的近似和近似方程有关的实验和模拟的小尺度结构的高雷诺数湍流，但没有调用局部各向同性。这些方程不同于均匀湍流方程。
2002-06-12 physics.flu-dyn
Non-linear hydrodynamic instability and turbulence in eccentric astrophysical discs with vertical structure
通过一种新的局部数值模型研究了偏心圆盘固有惯性波参数不稳定性的非线性演化。已知潮汐变形与圆盘偏心率的模式耦合在某些平均运动共振下产生指数增长的偏心率。然而，平衡这种增长的有效饱和机制的细节仍然没有完全理解。本文建立了偏心准轴对称剪切箱的局部数值模型，推广了常用的悬臂剪切箱模型。数值方法是一个整体的二阶平衡有限体积法，通过构造保持了分层和振荡的稳态解。该实现被用来研究垂直结构偏心圆盘参数失稳的非线性结果。分层被发现约束的扰动能量附近的中平面和本地化的有效区域的惯性波破碎源湍流。一个饱和的边缘声波湍流状态的结果，从非线性破碎的惯性波，随后是不稳定的大规模轴对称带状流结构。这种产生的极限循环行为减少了对偏心能源的访问，并防止角动量径向通过盘的大量传输。尽管如此，惯性波的参数不稳定性的饱和被证明可以在一千个轨道周期的时间尺度上阻尼偏心率。因此，它可能是一个有前途的机制间歇性地恢复平衡的偏心率的指数增长从偏心林德布拉德共振，也可能有助于解释发生的“突发”的动力学，如超级驼峰现象。
2018-04-09 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Statistical State Dynamics of Vertically Sheared Horizontal Flows in Two-Dimensional Stratified Turbulence
强分层湍流的模拟常常表现出相干的大尺度结构，称为垂直剪切水平流（VSHF）。VSHF出现在二维（2D）和三维（3D）分层湍流具有相似的垂直结构。VSHF形成的机制尚未完全了解。本文利用统计状态动力学（SSD）方法研究了二维Boussinesq分层湍流模型中VSHF的形成和平衡。在SSD中，运动方程直接用湍流状态的统计变量表示。限制到2D湍流提供了一个分析和计算上有吸引力的SSD的实现称为S3 T，其中SSD表示耦合方程的水平平均结构方程的集合平均扰动协方差。与完全非线性模拟相比，这种二阶SSD通过二阶产生精确的统计数据。特别是，S3 T捕捉自发出现的VSHF和相关的密度层中看到的模拟湍流保持均匀的大规模随机激励。S3 T系统的一个优点是，VSHF的形成机制，这是新兴的VSHF和随机激发的大尺度重力波之间的波-平均流相互作用，在S3 T系统中被解析地理解。与完全非线性模拟的比较验证了S3 T解决方案准确地预测的规模选择，依赖于随机激励强度，和非线性平衡结构的VSHF。这些结果有助于VSHF理论和地球物理的湍流射流，如海洋的赤道深射流的例子。
2018-07-08 physics.ao-ph physics.flu-dyn
3D Anisotropy of Solar Wind Turbulence, Tubes, or Ribbons?
本文研究了太阳风中磁流体尺度的湍流磁涨落相对于局部磁场的各向异性。尽管分析方法允许非轴对称结构，但以前在快速太阳风中的测量获得了轴对称各向异性。这些结果可能是污染的风膨胀，引入另一个对称轴，即径向，最近的数值模拟表明。这些模拟还表明，虽然膨胀很强，但主要波动在垂直于径向方向的平面内。利用这一特性，我们将11年的风航天器数据分为两个子集，其特征在于强和弱的扩展，并确定相应的湍流各向异性。在强膨胀下，小尺度各向异性符合Goldreich & Sridhar临界平衡。在以前的作品中，当径向对称轴不被消除，湍流结构是场对准管。在弱膨胀下，我们发现了Boldyrev模型预测的三维各向异性，即湍流结构是带状而不是管状。然而，博尔迪列夫现象学的基础，即在小尺度上交叉螺旋度增加，在太阳风中没有观察到：带状形成的起源是未知的。
2019-01-30 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Singularity of the axisymmetric stagnation-point-like solution within a cylinder of the 3D Euler incompressible fluid equations
University College Dublin（都柏林大学学院）
通过解析方法研究三维不可压缩欧拉方程在轴对称圆柱域中的有限时间奇异性，发现初始涡旋拉伸率在全局最小值附近的局部几何结构决定奇异性是否形成，并识别出临界指数阈值。
2026-06-23 math-ph math.MP physics.flu-dyn
Magnetic self-organisation in Hall-dominated magnetorotational turbulence
磁旋转不稳定性（MRI）是最有前途的机制，角动量是有效地向外传输的天体物理盘。然而，它在原行星盘上的应用仍然存在问题。这些圆盘的电离能力很差，在称为“死区”的区域中，它们可能不支持磁旋转湍流。最近有人提出，霍尔效应，一种非理想的磁流体动力学（MHD）效应，可以通过将磁活性柱密度提高一个数量级或更多来恢复这些死区。我们研究这个想法，通过执行本地，三维，电阻霍尔-磁流体模拟的MRI的情况下，霍尔效应占主导地位的欧姆耗散。正如预期的线性稳定性分析，我们发现一个指数增长的不稳定性制度，否则线性稳定的电阻磁流体。然而，而不是有力的和持续的磁旋转湍流，我们发现，MRI饱和产生大规模的，长寿命的，轴对称结构的磁场和速度场。我们把这些结构分别称为纬向场和纬向流。它们的出现会导致湍流运输急剧减少至少两个数量级的外推基于电阻MHD，结果是质疑当代模型的分层吸积。我们构建了一个严格的平均场论来解释这种新的行为，并预测它何时会发生。对原行星盘的结构和演化，以及行星形成的理论的影响，进行了简要的讨论。
2013-06-25 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
