On the multifractal structure of fully developed turbulence
从纳维-斯托克斯方程出发，导出了涡丝的出现、速度和涡量因子的幂律依赖性及其多尺度行为。这是可能的，由于解释的纳维-斯托克斯方程作为一个方程的乘性噪声，和显着的性质的随机矩阵产品。
2013-09-16 physics.flu-dyn
Inversion formula of multifractal energy dissipation in 3D fully developed turbulence
近年来，湍流中的逆统计概念引起了人们的广泛关注。证明了正结构函数和逆结构函数的标度指数满足反演公式。这一命题已经被使用壳模型的数值数据所验证。然而，没有直接证据的实验三维湍流的报道。我们建议用三维充分发展湍流的实验数据来检验反演公式，通过考虑能量耗散率来代替通常对结构函数的努力。出射距离的矩表现出很好的多重分形。验证了正指数和逆指数之间的反演公式。
2006-03-18 physics.flu-dyn
Theory for the single-point velocity statistics of fully developed turbulence
我们研究了三维充分发展的均匀各向同性湍流中的单点速度概率密度函数（PDF），PDF方程的框架内侧重于偏离高斯性。一个联合的分析和数值分析表明，这些偏差可以量化的动力学量，如压力梯度，外部强迫和能量耗散与速度的相关性研究。一个固定的解决方案的PDF方程在这些数量，并验证了理论的帮助下，直接数值模拟表明次高斯尾部的PDF。
2011-02-17 physics.flu-dyn
Lagrangian structure functions in fully-developed hydrodynamical turbulence
从纳维-斯托克斯方程出发，导出了充分发展流体湍流惯性范围内的拉格朗日速度结构函数。当时间$τ$远小于关联时间时，结构函数服从标度关系$K_n(τ)\propto τ^{ζ_n}$ .标度指数$ζ_n$是解析计算的。所得到的值与Bodenschatz组\cite{Bod2}的独特实验结果惊人地一致。引入了拉格朗日位置结构函数$R_n(τ)$的新概念。所有的$R_n$的顺序$n>3$示出具有普遍的缩放。
2007-12-26 physics.flu-dyn
Intermittency in the Enstrophy Cascade of Two-dimensional Fully-developed Turbulence: Universal Features
间歇性（外部诱导）的二维（2D）涡度拟能级联被证明是能够维持一个有限的涡度拟能与涡度守恒异常。充分发展湍流（FDT）中三维能量级联和二维涡度拟能级联的间歇性机制似乎具有一些普遍的特征。利用多重分形模型中奇异谱f（a）的抛物线轮廓近似（PPA），并将其推广到适当的微尺度区域，以显示这些特征。PPA还示出提供，不同于通用的多重分形模型，在这些FDT的情况下，流量可变梯度的概率分布函数（PDF）的分析计算，并描述互补的均匀分形模型所提供的不透明度校正。
2007-02-28 physics.flu-dyn
Finite-time localized singularities as a mechanism for turbulent dissipation
基于自聚焦非线性薛定谔方程，我们给出了一个奇异性介导湍流的情形，充分光滑的初始状态导致有限时间内的爆破。在这里，通过增加耗散，这些奇异性是正规化的，并列入一个外部强迫的结果在一个混乱的波动状态。强事件在空间和时间上随机出现，使得耗散率具有很大的波动性。该模型表明：i）耗散只发生在奇点附近，ii）这种强烈的事件在空间和时间上是随机的，iii）平均耗散率随着粘度的变化几乎是恒定的，以及iv）观察到具有幂律依赖性的Obukhov-Kolmogorov谱以及使用结构函数相关性的间歇性行为，与流体湍流密切对应。
2019-10-12 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Scaling and memory in the return intervals of energy dissipation rate in three-dimensional fully developed turbulence
我们研究了三维充分发展湍流中连续能量耗散率高于一定阈值$Q$的返回间隔$r$的统计特性。我们发现分布函数$P_Q(r)$与平均收益区间$R_Q$成比例，除了$r=1$，其中比例函数$f(x)$具有两个幂律区域，其余均为$P_Q(r)=R_Q^{-1}f(r/R_Q)$。其回归区间具有短期和长期相关性，并具有多重分形性质。回归区间的赫斯特指数相对于$R_Q$呈指数衰减，预测$R_Q\to\infty$的罕见极端事件也与赫斯特指数$H_\infty=0.639$长期相关。
2008-12-27 physics.flu-dyn
Vertical dispersion of Lagrangian tracers in fully developed stably stratified turbulence
本文研究了Boussinesq近似下不同强迫函数和局部梯度Richardson数Rig对稳定层结湍流中Lagrange示踪剂垂直混合的影响，提出了一个单粒子和双粒子垂直弥散的波动和连续时间随机游走模型。该模型包括一个随机叠加的线性波与其振幅的基础上观察到的拉格朗日谱的垂直速度，和一个随机行走过程，以捕捉倾覆，这取决于在其他欧拉量的钻机的统计。该模型是在良好的协议与分层湍流的直接数值模拟，其中单粒子和两个粒子的分散不同的均匀和各向同性的情况下。此外，该模型提供了洞察混合的线性和非线性物理的问题，以及负责垂直湍流扩散的不同过程。
2019-01-31 physics.flu-dyn
Finite scale local Lyapunov exponents distribution in fully developed homogeneous isotropic turbulence
本文分析了不可压均匀各向同性湍流中两流体粒子轨迹的有限尺度局部李雅普诺夫指数的分布函数。根据充分发展的混沌的假设，该PDF是合理的估计，通过最大化的熵与这种分布，导致是一个均匀的分布函数的局部李雅普诺夫指数的变化在一个适当的区间。从这个PDF，我们确定的平均和最大李雅普诺夫指数和纵向速度关联函数之间的关系。这个链接，这导致冯卡门-豪沃思和Corrsin方程的封闭，同意在以前的工作中获得的关系，支持建议的PDF计算，至少为了能量级联效应估计的目的。进一步，利用李雅普诺夫指数向量趋向于轨迹距离最大增长率方向的性质，得到了最大和平均李雅普诺夫指数之间的联系，与前面的结果一致.
2017-06-03 physics.flu-dyn
Statistical properties of visibility graph of energy dissipation rates in three-dimensional fully developed turbulence
利用可见性算法研究了由三维发展湍流的能量耗散率时间序列构成的网络的统计特性。度分布具有幂律尾部，尾部指数为$α=3.0$。边覆盖计盒法中盒数$N_B$与盒大小$l_B$之间的指数关系说明网络不是自相似的，可见性算法中的枢纽-枢纽吸引也证实了这一点.此外，它被发现的可见性网络的骨架具有良好的异速标度与标度指数$η=1.163\pm0.005$。
2010-03-15 physics.flu-dyn
Anisotropy and asymmetry in fully developed turbulence
本文利用高雷诺数湍流的纵向和横向速度实验数据，研究了湍流的各向异性和非对称性。这两种现象似乎都与小尺度湍流结构和湍流度有关。我们可以假设，大尺度速度切变对小尺度湍流产生了冲击，导致了非定域性和相关的异常事件。
2007-05-20 physics.ao-ph physics.flu-dyn
Generalized statistical mechanics and fully developed turbulence
充分发展的流体动力学湍流的统计特性可以用非广延统计力学的方法成功地描述。预测的概率密度和标度指数与各种湍流实验中测得的结果完全一致。作为动力学基础的非广泛的行为，我们考虑非线性朗之万方程的波动摩擦力，Tsallis统计可以严格证明。
2001-10-03 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Experimental Study of the Bottleneck in Fully Developed Turbulence
不可压缩湍流的能量谱已知在粘性耗散开始起作用的那些高波数处显示出能量的堆积。这就是所谓的瓶颈效应。基于不可压缩纳维-斯托克斯方程的直接数值模拟，Donzis和Sreenivasan（2010）的结果指出，瓶颈强度随着湍流强度的增加而降低，通过泰勒微尺度雷诺数$R_λ$测量。在这里，我们报告的第一个实验结果的依赖性的振幅的瓶颈作为一个功能的$R_λ$在风洞流。我们在变密度湍流风洞（VDTT）中使用了主动网格（参见Bodenschatz等人（2014）），以达到$R_λ$ > 5000，这在衰减湍流的实验室流动中是无与伦比的。具有活动网格的VDTT允许我们测量不同$R_λ$流的能谱，小尺度特征总是出现在相同的频率。我们将这些光谱记录到一个共同的参考光谱，在很大程度上消除了系统误差，困扰热线测量在高频率。在实验中，对于有限范围的$R_λ$，数据与瓶颈强度下降的幂律一致。
2018-12-20 physics.flu-dyn
Critical Exponents and Universality in Fully Developed Turbulence
用多重分形耗散场模型给出了描述耗散ε标度形式的临界指数σ的详细结构，该结构似乎对完全不同的流体动力学充分发展湍流（FDT）系统表现出有趣的普适性。这一结果似乎也提供了一个一致的框架分类的耗散场到临界，亚临界和超临界的情况下。讨论了这些情况下的FDT问题。
2005-01-19 physics.ao-ph physics.flu-dyn
The rise of fully turbulent flow
对壁面剪切流中湍流起源的研究已经进行了一个多世纪，结果产生了一幅令人困惑的画面，其中湍流以各种不同的状态出现，与层流背景流竞争。在稍高的速度下，情况明显改变，整个流动是湍流。到目前为止，无论是在过渡期间遇到的不同状态的起源，还是它们的前沿动力学，更不用说向完全湍流的转变了。结合实验，理论和计算机模拟在这里，我们揭示了分叉的情况下组织的路线，充分湍流管流，并解释在这个过程中遇到的不同状态的前动力学。解决这一问题的关键是将流动解释为具有湍流锋的非线性传播（平流）的湍流系统。这些发现弥补了我们对湍流开始和完全湍流的理解之间的差距。
2015-10-30 physics.flu-dyn
The Navier-Stokes equation and a fully developed turbulence
本文在Navier-Stokes方程框架下研究完全发展的湍流，提出将湍流视为均匀各向同性的奇异中心分布，并证明平均流与涨落部分可解耦，从而揭示一种由涡旋不稳定性产生的涌现动力学。
2023-09-20 physics.flu-dyn
Second order structure function in fully developed turbulence
我们将时间序列的二阶结构函数与原始变量的功率谱联系起来，假设其具有统计平稳性。用这种方法，我们发现，结构函数的强烈影响的大尺度。对于Kolmogorov -5/3功率谱，大尺度贡献和贡献范围分别为79%和1.4十年。我们数值计算表明，一个单一的尺度的影响范围，在较小的尺度是约20年。我们认为，结构函数是不是一个很好的方法来提取标度指数时，数据具有大的能量尺度。另一种方法，任意阶希尔伯特谱分析，可以限制这种影响在0.3十年内，提出了表征的{缩放}属性直接在幅频空间。通过对被动标量（温度）湍流时间序列的分析，说明了真实湍流中大尺度结构的影响，以及基于Hilbert方法的有效性。相应的标度指数$ζ_θ(q)$提供的希尔伯特为基础的方法表明，被动标量湍流场可能比以前认为的间歇性更少。
2014-01-16 physics.flu-dyn
Fluid Particle Accelerations in Fully Developed Turbulence
流体颗粒在压力梯度波动的作用下沿着不规则的轨迹运动，是湍流中输送和混合的基础。它在云的形成和大气传输、搅拌化学反应器和燃烧系统中的过程以及纳米颗粒的工业生产中至关重要。颗粒轨迹的观点已成功地用于描述湍流中的混合和传输，但根本重要的问题仍未解决。其中一个问题是海森堡-雅格洛姆对流体粒子加速度的预测，基于1941年柯尔莫哥洛夫的标度理论（K41）。在这里，我们报告加速度测量使用的探测器，从高能物理跟踪粒子在实验室水流在雷诺数高达63000。我们发现，通用的K41缩放的加速度方差在高雷诺数。我们的数据显示出很强的不稳定性-观察到的粒子加速度高达重力加速度的1,500倍（均方根值的40倍）。最后，我们发现，加速度体现了各向异性的大尺度流动在所有的雷诺数研究。
2000-11-08 physics.flu-dyn
Exact Coherent Structures in Fully Developed Two-Dimensional Turbulence
本文在周期边界方形域上发现二维欧拉方程的新弱不稳定循环解，以高维连续族存在且类型间相互连接，并在高雷诺数湍流中动态相关，对应大尺度相干结构。
2023-08-30 physics.flu-dyn
From Burgers to Navier-Stokes turbulence
结果表明，充分发展湍流的Kolmogorov定律的起源是由激波分离的成对点的联合随机动力学的结果。将一维情况下所得结果推广到三维湍流。提出了一种新的三维湍流关联函数的确定方法。
2015-12-21 physics.flu-dyn
Fluctuation-dissipation relations in isotropic turbulence from Kraichnan's fully resolved DIA closure
Universität Konstanz（康斯坦茨大学）
该研究通过完全分辨的DIA数值解，发现涨落-耗散关系仅在大尺度成立，惯性区衰减时间与直接数值模拟一致，展示了DIA在捕捉时域动力学方面的能力。
2026-09-15 physics.flu-dyn
A dissipative random velocity field for fully developed fluid turbulence
基于数值模拟和解析计算，研究了不可压缩、均匀、各向同性、充分发展的湍流速度场的随机模型的统计特性。在这个模型的建设中的一个关键步骤是引入的涡量拉伸机制的一些方面，管理沿其轨迹的流体粒子的动力学。一个额外的进一步的现象学步骤，旨在包括远程相关的性质的湍流，使该模型依赖于一个单一的自由参数$γ$，可以从实验测量估计。我们确认的现实主义的模型的几何形状的速度梯度张量，幂律行为的时刻的速度增量（即结构功能），包括间歇性的修正，和跨尺度的能量转移的存在。我们量化的依赖这些基本性质的湍流的自由参数$γ$和解析推导的频谱指数的结构函数在一个简化的非耗散的情况下。$γ$的幂微扰展开表明，能量转移，在领先的顺序，确实发生，证明这个随机场的耗散性质。
2016-04-26 physics.flu-dyn
Instantons, fluctuations and singularities in the supercritical stochastic nonlinear Schroedinger equation
本研究针对Josserand等人提出的有限时间奇点介导湍流随机非线性薛定谔模型，通过瞬子计算结合高斯涨落与零模，量化极端涨落对能量耗散率统计的影响，明确了准奇异事件主导湍流统计时涨落对标度的关键作用，且结果与直接模拟高度吻合。
2024-01-29 cond-mat.stat-mech nlin.PS physics.flu-dyn
Collisional Aggregation due to Turbulence
悬浮在流体中的粒子之间的碰撞在许多物理过程中起着重要作用。例如，云中微观水滴的碰撞是产生宏观雨滴的必要步骤。尘埃颗粒的碰撞也被证实对年轻恒星周围气体中的行星形成很重要，并且在沙尘暴的动力学中也起着重要作用。在这些过程中，快速湍流运动有利于碰撞。在这里，我们回顾了最近的进展，在理解碰撞聚集由于湍流。我们讨论了粒子的分形聚类的作用，和焦散奇异的速度。我们还讨论了Smoluchowski方程建模这些过程的局限性。这些进展导致了对湍流对碰撞率影响的半定量理解，并指出了目前对降雨和行星形成理解的不足。
2015-08-06 physics.flu-dyn
Kubo Combinatorics for Turbulence Scaling Laws
我们提出了一个扩展Kolmogorov的完善的相似性假设的普遍充分发展的湍流。扩展在Z中应用。她和E。惯性距离标度的莱维克多重分形模型及其推广。我们的修改纠正了一个明显的差距之间的隐式连续的长度尺度在Obukhov的湍流能量级联的概念，和来自Kolmogorov的精致的相似性假设，缺乏无限可分性的标度律模型。的发展具有普遍的充分发展的湍流，一个国家，我们明确描述的速度波动和平均能量耗散在所有订单之间的耦合。这种描述是独特的，并导致重新参数化的She-Leveque模型，保留其原始的预测，是无限可分的。
2021-10-10 physics.flu-dyn
Self-Similarity in Fully Developed Homogeneous Isotropic Turbulence Using the Lyapunov Analysis
本文利用作者在以前的工作（arXiv：0911.1463）中提出的充分发展的各向同性均匀湍流的李雅普诺夫分析结果，计算了自相似纵向速度关联函数和速度差的统计特性。在那里，冯Karman-Howarth方程的封闭建议和速度差的统计确定通过傅立叶变换的纳维-斯托克斯方程的具体分析。关联函数对应于von Karman引入的自相似假设下的von Karman-Howarth方程的稳态解。这些解是由速度差的统计量数值确定的。所得结果充分描述了充分发展的各向同性湍流的若干性质。
2009-12-09 physics.ao-ph physics.flu-dyn
Universal flapping states of elastic fibers in modulated turbulence
我们研究了充分发展的湍流和浸没的柔性纤维系综之间的完全耦合动力学。我们在很大的参数范围内改变悬浮液的浓度、机械性能和纤维的长度。对于所有的配置，纤维动力学落在只有两种可能的动力学状态：（i）纤维表现出其自然响应的流动迫使或（ii）其运动完全符合流体动力学的时间尺度的湍流。这种情况既适用于稀释条件，其中载体流不受流体-结构相互作用的影响，也适用于流动因浸没物体的存在而显著改变的情况。这种反作用效应可以用悬浮液的质量分数进行宏观建模。我们的结果可以很容易地扩展到任何弹性物体与流体湍流相互作用。
2021-08-21 physics.flu-dyn
Experimental evidence of a phase transition to fully developed turbulence in a wake flow
本文研究了圆柱尾流向充分发展湍流转变的统计特性。特别是，我们评估了不同长度尺度上的速度增量的概率密度函数$r$。证据表明，$r$依赖的速度增量可以被视为马尔可夫过程中的远场，以及，在近场的圆柱尾流。随着这些马尔可夫过程的确定性部分的估计，作为一个函数的距离，从圆柱体，我们能够设置过渡到充分发展的湍流类比的相变。我们认为，出现的序参量对应于大尺度相干结构的存在接近圆柱。
1999-02-04 physics.data-an physics.flu-dyn
Influence of initial conditions on coherent structures in a round jet
相干结构在圆形射流等剪切流的近场中起着重要的作用。在下文中，对不同初始条件下的圆形射流的近场进行了数值研究。两种配置被认为是一个充分发展的湍流在入口处，另一个与发展不足的湍流。计算是用k-ε湍流模型进行的，但在流动中引入不同扩散水平的常数的值不同。最后，结果表明，在近场相干结构的存在强烈地依赖于在入口处的湍流水平。对于充分发展的湍流，这些结构缺失或非常弱，而对于欠发展的湍流则不是这种情况。
2018-09-07 physics.flu-dyn
Coherent structures in fully-developed pipe turbulence
管流的湍流平均轮廓规定密切配合实验观察。扰动叠加在此配置文件的性质，然后考虑。最优增长计算预测了两类不同的结构，与近壁和大尺度结构明显相关。壁结构的展向波长与实验观测的定量对应是非常好的。本文还考虑了对简谐强迫的响应，并用强迫湍流的直接数值模拟来检验线性增长。尽管有非常简单的涡粘性假设，这种线性方法预测，以及令人惊讶的大增长的外尺度模式的整体流动。在一个圆柱形的圆柱体中描述了一个很大的湍流轮廓，这与实验观察结果是一致的。我们将扰动的性质纳入这一综合性的生态系统。最优交叉计算预测了两种结构类型，分别与近端和端部结构相关联。一个很好的定量的一致性是由实验结果定量地得出的。与直接数值模拟湍流力的结果相比，谐波响应是均匀的。通过简单的“涡粘性”型假设，这种近似线性预测了振荡模式在振荡中心的振荡效果。
2009-08-25 physics.flu-dyn
Structure of the most singular vortices in fully developed turbulence
使用高雷诺数的实验数据，我们寻找最耗散，最强烈的旋涡。这些结构具有由耗散场$ε_r$的对数泊松模型预测的标度性。这些新的实验数据表明，最强烈的结构具有小于2的余维。将对数泊松统计量与随机$β$模型的对数二项式统计量进行比较。
2004-07-13 physics.data-an physics.flu-dyn
On the fully coupled dynamics of flexible fibres dispersed in modulated turbulence
本文研究了中等雷诺数下有限尺寸、弹性和惯性纤维在均匀各向同性湍流中自由运动的力学行为。完全解决，直接数值模拟，基于有限差分离散化和浸没边界法，进行相互耦合的纤维和流体湍流的动力学，允许考虑的载体流的分散相的反作用。对悬架的特性进行了广泛的参数研究，即，纤维的线密度（从中性浮力到重纤维）、长度（从与耗散尺度相当的短纤维到与积分尺度相当的长纤维）和弯曲刚度（从高度柔性到几乎刚性的纤维）以及浓度（从稀悬浮液到非稀悬浮液）。结果表明，存在一个强大的湍流调制机制，主要是由悬浮液的质量分数控制（只有很小的影响的纤维的弯曲刚度），其特征在于详细通过尺度的尺度分析在傅立叶空间。尽管这种变化相对于单相的情况下，由于不可忽略的反作用，纤维的经验只有两种可能的拍打状态（以前确定在非常稀的条件下），而被运输和变形的流动。此外，我们表明，最大曲率服从不同的标度律，可以从纤维动力学方程。最后，我们探讨的优先浓度和排列的纤维内的流动，突出的惯性和弹性的特殊作用。
2022-05-19 physics.flu-dyn
Lagrangian statistics in fully developed turbulence
采用高分辨率直接数值模拟方法研究了充分发展的湍流中流体颗粒输运的统计特性。单轨迹统计调查的时间范围跨越三十多年，从不到十分之一的柯尔莫哥洛夫时标到一个大涡周转时间。加速度和速度统计数据与最近的实验结果显示出整齐的定量一致性。涡丝的捕获效应增强了拉格朗日观测量的小尺度不透明度。
2004-02-19 nlin.CD physics.flu-dyn
TURB-Hel: an open-access database of helically forced homogeneous and isotropic turbulence
本研究提出开放获取的TURB-Hel螺旋湍流数据库，含两个完全螺旋强迫维持的均匀各向同性湍流数据集，可展现螺旋度级联现象，支持多种湍流分析，已开放下载。
2024-04-11 physics.flu-dyn
Multi-particle dispersion in fully developed turbulence
通过对三维均匀各向同性湍流的高分辨率直接数值模拟，研究了四粒子（四面体）分散拉格朗日集团的统计几何。我们给出了第一个证据的自相似制度的形状动力学的特点是几乎二维的，强烈拉长的几何形状。四点速度差的统计和方向的分析表明，惯性范围内的涡旋通常产生一个应变场与一个强的拉伸组件与伸长方向和弱的拉伸/压缩组件在正交平面对齐。
2005-03-31 nlin.CD physics.flu-dyn
Generalized Additive Entropies in Fully Developed Turbulence
我们探讨了[A.N.]中提出的Boltzmann-Gibbs-Shannon熵的加法推广的可能应用。Gorban，I. V. Karlin，Phys. Rev. E，67：016104（2003）]到完全发展的湍流。预测的概率分布函数进行了比较，从Tsallis的熵和实验数据。隐藏的子系统的存在的后果进行了说明。
2003-05-28 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP
Compressible Turbulence: Multi-fractal Scaling in the Transition to the Dissipative Regime
考虑了充分发展的可压缩湍流向耗散状态转变时的多重分形标度。由于粘性效应，多重分形幂律标度行为在非常小的长度尺度上崩溃。然而，压缩性的影响被发现扩展单尺度多重分形制度进一步进入耗散范围。在最终的压缩极限，由于冲击波是适当的耗散结构，单标度制度被发现确实延伸到所有的方式进入全粘性制度。这一结果似乎与可压缩流体中涡旋拉伸更强从而推迟粘性干预的物理事实一致。随后产生的可压缩流体中的增强的速度梯度似乎提供了一个基本的物理基础，以前的结果表明，充分发展的可压缩湍流是有效的耗散比不可压缩的对应。
2010-01-07 physics.flu-dyn
Flexible fiber reveals the two-point statistical properties of turbulence
研究了柔性纤维在三维充分发展的湍流场中自由运动的动力学行为，提出了描述纤维弹性与湍流相互作用的唯象理论。这一理论导致识别两个不同的制度扑翼，我们验证对直接数值模拟（DNS）完全解决纤维动力学。我们的分析的主要结果是确定的扑动制度的纤维，尽管它的弹性，是奴隶的湍流波动。在这种情况下，光纤可以用来测量湍流的两点统计观测量，包括速度结构函数的标度指数，能量级联和湍流的能量通量的符号，以及在惯性尺度范围内的涡的特征时间。我们的研究结果有望对实验湍流研究产生深远的影响，作为一种新的方法，准确和高效，测量两点，更普遍的多点，湍流统计。
2018-07-18 physics.flu-dyn
Joint statistics of acceleration and vorticity in fully developed turbulence
我们报告的结果，从一个高分辨率的数值研究的流体颗粒运输的充分发展的湍流。单粒子轨迹的时间范围跨越三十多年，从不到十分之一的柯尔莫哥洛夫时间尺度到一个大涡周转时间。我们目前的结果有关的加速度统计和统计的涡丝条件下的涡度和涡度拟能的本地值的捕获。我们区分了涡量和向心加速度或涡量和纵向加速度的联合统计量之间的两种不同行为。
2005-03-05 nlin.CD physics.flu-dyn
Measurement of Particle Accelerations in Fully Developed Turbulence
我们使用硅条探测器（最初为CLEO III高能粒子物理实验开发）来测量湍流中的流体粒子轨迹，时间分辨率高达每秒70，000帧。这种高帧速率允许湍流水流的柯尔莫哥洛夫时间尺度在140 <= R_lambda <= 970时完全解析。常规观测到粒子轨迹的加速度高达16，000 m \s^2（均方根值的40倍）。加速度的概率密度函数被发现有雷诺数依赖拉伸指数尾巴。计算了加速度分布的矩。加速度分量方差与能量耗散的比例关系与低雷诺数直接数值模拟的结果一致，并且与基于K41的Heisenberg-Yaglom预测（R_lambda>= 500）一致。加速度平坦度随雷诺数的增加而增加，当R_lambda = 970时，平坦度超过60。大尺度各向异性的加速度的耦合被发现是大的在低雷诺数和减少雷诺数的增加，但坚持在所有的雷诺数测量。测量了加速度方差对示踪粒子的尺寸和密度的依赖性。测量加速度分量的自相关函数，并且发现其与柯尔莫哥洛夫时间τ_eta成比例。
2001-12-03 physics.flu-dyn
Most singular vortex structures in fully developed turbulence
使用高雷诺数的实验数据，我们寻找最耗散，最激烈的结构。这些结构具有由耗散场$ε_r$的对数泊松模型预测的标度性。构造了指数$α$的概率分布函数，即$ε_r\sim e^{αa}$，并与泊松分布进行了比较。这些新的实验数据表明，最强烈的结构具有小于2的余维。将对数泊松统计量与随机$β$模型的对数二项式统计量进行比较。
2003-10-01 physics.data-an physics.flu-dyn
Fully resolved array of simulations investigating the influence of the magnetic Prandtl number on magnetohydrodynamic turbulence
我们探讨的磁普朗特数Pm的能量和耗散的影响完全解决直接数值模拟的稳态，机械强制均匀磁流体动力学湍流范围Pm = 1/32至32。我们比较的光谱，并表明，如果模拟没有完全解决，陡峭的缩放的动力学磁耗散比与PM被高估。我们还提出了螺旋和非螺旋磁场的衰减湍流的结果，在那里我们发现非螺旋反向光谱转移Pm < 1。这种系统分析的结果有应用，包括恒星，行星发电机，和吸积盘。
2019-01-15 astro-ph.CO physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Lagrangian and Eulerian velocity structure functions in hydrodynamic turbulence
从纳维-斯托克斯方程出发，得到了充分发展流体湍流的拉格朗日和欧拉横向速度结构函数。结构函数服从惯性范围内的标度关系。标度指数的计算分析不使用尺寸的考虑。所得到的值是在一个非常好的协议与最近的数值和实验数据。
2009-11-19 physics.flu-dyn
A unified view of elastic and elasto-inertial turbulence in channel flows at low and moderate Reynolds numbers
本文通过跨越四个数量级雷诺数的全分辨三维数值模拟，揭示平行流中弹性湍流与弹惯性湍流在低惯性条件下具有相似动力学特性，从而提出统一视角。
2024-12-09 physics.flu-dyn
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
On $p$-adic cascade equations of hydrodynamic type in modeling fully developed turbulence
提出了一个具有两个运动积分的$p$ -adic流体力学型方程。该方程可看作是充分发展湍流中能量耗散的模型叶栅方程。一些特殊的情况下，所提出的方程进行了详细说明，它表明，对于一个特定的参数选择，他们有固定的解决方案，对应于2/3 Kolmogorov-Obukhov定律。可能的进一步研究所提出的模型进行了讨论。
2020-06-12 math-ph math.AP math.DS
Generalized Fractal Dimension for a Dissipative Multi-fractal Cascade Model for Fully Developed Turbulence
针对Meneveau-Sreenivasan多重分形级联模型在惯性区微小耗散下$D_q$奇异性问题，本文提出含耗散参数的广义分形维数拟设，并推广到双参数对称耗散情形。
2022-12-10 physics.flu-dyn
Spatiotemporal velocity-velocity correlation function in fully developed turbulence
湍流是自然界和工业生产中普遍存在的现象。自1941年Kolmogorov的著名工作以来，了解充分发展的湍流的统计特性一直是一个主要的探索。特别是，从介观描述，即从纳维-斯托克斯方程推导湍流的性质，已经回避了大多数理论尝试。本文从随机强迫下纳维-斯托克斯方程的场论出发，对均匀各向同性湍流的速度-速度关联函数的{ \it时空}依赖性进行了理论预测。这种预测是非微扰重整化群流动方程的解析不动点解，在一定的大波数限制下是精确的。这种解决方案相比，两点两次关联函数计算直接数值模拟。我们得到一个显着的协议在惯性和耗散范围内。
2017-02-17 cond-mat.stat-mech hep-th physics.flu-dyn
Superstatistics as the statistics of quasi-equilibrium states: Application to fully developed turbulence
在非平衡态中，电流是由不可逆过程产生的，该过程将系统带到平衡态，在平衡态中电流消失。我们证明，在一般情况下，一个超统计出现时，系统放松到（静态）准平衡态，而不是只有\textit{mean}电流消失，因为波动。特别是，我们表明，目前与高斯白噪声系统的一个独特的类准平衡态，其中的超统计与Tsallis护送$q$ -分布相吻合。以充分发展的湍流为例，解析地推导出了速度结构函数的幂律谱，修正了对数正态模型中高阶矩递减和Novikov不等式的缺点，得到了与实验数据吻合较好的指数.
2011-07-26 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Dynamical model of steadily forced isotropic turbulence
提出了一个动力学模型的各向同性湍流驱动的稳定强迫，产生一个粘度独立的小尺度（惯性）制度的动态。这再现了完全发展（静止）阶段中两点速度关联函数的柯尔莫戈罗夫谱，同时预测了高阶时刻的间歇性校正。该模型还产生了一个瞬态阶段的幂律时间演化。完全发展湍流的交叉时间与湍流系统尺寸成比例，为$\sim L^{11/3}$。解释了瞬态行为的物理起源。
2006-01-16 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Lyapunov Analysis for Fully Developed Homogeneous Isotropic Turbulence
本文通过一个特殊的李雅普诺夫分析方法研究了不可压缩流体的各向同性和均匀湍流，假设湍流是由于与速度场相关的分叉引起的。该分析包括通过对局部变形和纳维-斯托克斯方程的李雅普诺夫分析计算速度波动，以及通过对两个粒子之间的相对运动的有限尺度李雅普诺夫分析研究从大尺度到小尺度的能量级联的机制。分析提供了一个解释的能量级联的机制，导致关闭的冯卡门-豪沃思方程，并描述了统计的速度差。几个测试和数值结果。
2010-05-21 physics.ao-ph physics.class-ph physics.flu-dyn
Lagrangian Irreversibility and Eulerian Dissipation in Fully-Developed Turbulence
我们在最近结果的背景下重新讨论拉格朗日不可逆性问题[Xu，et al.，PNAS，111，7558（2014）]的飞行坠毁事件在湍流，并显示如何极端事件的欧拉耗散统计与功率波动的跟踪轨迹的统计。令人惊讶的是，我们发现，在激烈的耗散区的粒子轨迹占主导地位的能量增益比能量损失急剧，相反，飞行坠毁，通过压力梯度驱动的起飞现象。我们的结论是合理的分析数据从模拟的三维间歇性湍流，以及从非间歇性抽取流。拉格朗日不可逆性被发现，即使在后者的情况下，其中的耗散率的波动被证明是相对温和的，并遵循概率分布函数与指数尾巴。
2020-04-14 nlin.CD physics.flu-dyn
Stochastic Dynamical Model of Intermittency in Fully Developed Turbulence
提出了一种新的非线性模型，其中能量级联中的连续步骤之间的能量传递速率的动态由随机微分方程的层次来描述。速度增量的概率分布的明确计算和表示的广义超几何函数的类型${_n}F_0$，表现出幂律的尾巴。该模型的预测被发现是在良好的协议与实验上的低温气态氦射流。有人认为，分布的基础上的功能${_n}F_0$可能是相关的多尺度动态的其他物理系统。
2010-10-06 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Unified multifractal description of longitudinal and transverse intermittency in fully developed turbulence
Texas Tech University（德州理工大学）
本文提出统一的多标度框架，用于描述完全发展湍流中纵向和横向间歇性，揭示了横向梯度尺度由混合结构函数决定，并通过高精度模拟验证了其有效性。
2026-01-18 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
