A Period-Doubling Route to Chaos in Viscoelastic Kolmogorov Flow
本文数值研究了粘弹性流体二维周期平行剪切流，发现足够大弹性下产生的行波会经历一系列倍周期分岔最终通向混沌，揭示了纯弹性湍流的转变机制。
2025-03-03 physics.flu-dyn
Mesoscale helicity distinguishes Vinen from Kolmogorov turbulence in helium II
实验和数值模拟表明，量子湍流存在两种不同的极限状态：Kolmogorov湍流（它与经典湍流具有从大涡到小涡的动能级联的重要性质）和Vinen湍流（它更类似于随机流）。在这项工作中，我们定义了一个中尺度螺旋度的超流，在数值实验中测试，区分两个湍流制度，量化的非局部涡相互作用的量和涡线的方向。
2021-04-02 cond-mat.other physics.flu-dyn
Lagrangian Refined Kolmogorov Similarity Hypothesis for Gradient Time-evolution in Turbulent Flows
我们研究了各向同性湍流中的速度和压力梯度的时间演化，通过量化它们的去相关时间尺度，如下流动中的流体颗粒。拉格朗日分析使用公共数据库中的数据，这些数据是在雷诺数为430时通过直接数值模拟Naiver-Stokes方程生成的。据证实，当平均在整个域，关联函数衰减的平均Kolmogorov周转时间尺度的顺序上的时间尺度上，从全球平均耗散率和粘度计算。然而，当在流的不同子区域中执行分析时，湍流不稳定性导致衰减时间尺度的大的空间变异性。值得注意的是，出色的崩溃的自动关联函数恢复时，使用“本地Kolmogorov时间尺度”定义使用本地平均，而不是全球，耗散率。这为Kolmogorov的精炼相似性假设的有效性提供了新的证据，但从拉格朗日的观点来看，它提供了一个自然的框架来描述湍流的动态时间演化。
2009-12-18 physics.flu-dyn
Rayleigh-Taylor turbulence is nothing like Kolmogorov turbulence in the self similar regime
近几年来，描述瑞利-泰勒（RT）混合层湍流谱的数值模拟和实验越来越多。在最近的研究中报道的结果允许排除湍流{ \it la Kolmogorov}作为作用于自相似RT湍流混合层的机制。一个不同的机制，这符合数值和实验结果，并涉及RT流到其他浮力流。
2008-01-31 astro-ph physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Extending Kolmogorov Theory to Polymeric Turbulence
本文提出一种形式体系，通过扩展速度增量与结构函数将聚合物湍流与经典Kolmogorov理论相调和，解析与数值证明其在弹性-惯性范围内的幂律行为及尺度不变性。
2024-10-12 physics.flu-dyn
Assessment of local isotropy, Kolmogorov constant, and modified eddy viscosity-based modeling for particle-laden turbulent channel flows
基于局部各向同性的假设，并使用将湍流动能的谱分布与湍流耗散率相关联的Kolmogorov常数，已经开发了大量的模型来处理含颗粒的湍流的动力学。许多湍流模型（随机和LES模型）在公式中使用Kolmogorov常数。对不同流动构型的大量实验数据的汇编表明，在高雷诺数的极限下，Kolmogorov常数与雷诺数无关（Sreenivasan，1995）。然而，在低和中等雷诺数，解决实际重要性的流动情况下的几个数值研究认为，Kolmogorov常数保持不变，无论流动是单相或多相。在目前的工作中，我们评估的变化的局部各向同性的流体波动的颗粒负载的颗粒负载的增加，在颗粒负载的湍流槽道流。在低雷诺数湍流的情况下，我们还使用二阶速度结构函数和补偿谱估计Kolmogorov常数。我们的研究表明，Kolmogorov常数在这里研究的雷诺数范围内，随着颗粒体积分数的增加，在通道中心减小。的Kolmogorov常数的估计的变化被用来表示Smagorinsky系数作为一个功能的固体负载在颗粒负载流。然后，采用一种新的建模技术，使用大涡模拟（LES）预测的流体相的统计，而无需求解联立颗粒相方程。这种新的方法也有助于理解湍流强度在临界颗粒体积负荷急剧下降。
2022-10-25 physics.flu-dyn
Alignment of elongated swimmers in a laminar and turbulent Kolmogorov flow
许多水生微生物能够游泳。在自然环境中，它们通常在存在流动的情况下这样做。近年来，已经表明，游泳和流动的相互作用可以引起有趣的和生物学相关的现象，如微生物在特定流动区域的积累和与流动特性的局部对齐。在这里，我们考虑一个机械模型细长microswimmer在Kolmogorov流，一个原型剪切流，在稳定和湍流条件下。通过直接数值模拟，在一个简化的随机设置的分析计算的支持下，我们发现，与当地的速度游泳方向的对齐是一个普遍的现象。我们还探讨了如何积累的微生物，通常在稳定的流动中观察到的，是由不稳定的波动的存在下修改。
2022-07-19 physics.flu-dyn
Numerical study of the generalised Klein-Gordon equations
在这项研究中，我们讨论了一组近似方程描述水波在深水中传播。这些广义Klein-Gordon（gKG）方程具有变分公式，以及一个典型的哈密顿和多辛结构。周期性行波解构造数值高精度和比较七阶斯托克斯展开的完整的欧拉方程。然后，我们提出了一个有效的伪谱离散，它允许评估行波和局部波包的稳定性。
2015-03-16 physics.ao-ph physics.class-ph physics.flu-dyn
Clean numerical simulation (CNS) of three-dimensional turbulent Kolmogorov flow
本文首次用干净数值模拟（CNS）求解三维湍流Kolmogorov流，发现DNS结果因数值噪声快速污染，在空间对称性、能量级联及统计量上均显著偏离CNS基准解。
2025-10-13 cs.NA math-ph math.MP
Instabilities and mixing in two-dimensional Kolmogorov flow
本文介绍了一个二维Kolmogorov流的数值模型中的传输的理论研究结果。我们研究了从层流状态到湍流状态的转变过程中混合特性的变化。它被发现，在流量的显着变化并不总是导致其传输特性的可比变化。另一方面，流动中的一些非常微妙的变化可以显著地改变混合的程度。我们表明，多个共振的相互作用可以为许多这些看似矛盾的结果提供一个解释。
2012-12-12 nlin.CD physics.flu-dyn
A Reduced Basis LES turbulence model based upon Kolmogorov's equilibrium turbulence theory
基于Kolmogorov湍流理论提出一种后验误差指示器，用于降阶基LES模型，通过比较全阶与降阶解的能谱来判断误差，数值测试表明可显著加速计算。
2023-05-08 cs.NA math.NA 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
Spatial symmetry invariance of solution of Kolmogorov flow
School of Ocean and Civil Engineering, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学海洋与土木工程学院）
本文证明了二维柯莫哥洛夫流在Navier-Stokes方程下，其解在时间t>0时保持初始条件的空间对称性，指出该结论对检验数值模拟的可靠性有重要意义，但不支持直接数值模拟结果中对称性的快速丧失。
2026-03-27 cs.NA math-ph math.AP
A quadratic Reynolds stress development for the turbulent Kolmogorov flow
本文采用直接数值模拟的方法研究了周期区域内受低单波数正弦力作用的三维湍流Kolmogorov流动，即纳维-斯托克斯方程。这个经典的模型系统是各向异性和非均匀流体动力学湍流的实现。检查了Boussinesq的涡流粘度线性关系，发现在系统体积的一半以上大致有效。一个更一般的非线性二次雷诺应力的发展，提出和它的参数估计在不同的泰勒尺度为基础的雷诺数在流动中的值200。强迫与不同的形状，这里选择高斯的情况下，被认为是与正弦强迫的差异被强调。
2021-09-02 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Turbulent channel without boundaries: The periodic Kolmogorov flow
柯尔莫哥洛夫流提供了虚拟通道流的一个理想实例：它没有边界，但在每个半波长中具有定义良好的平均流。我们利用这一显着的功能，调查的目的之间的相互作用的平均流量和湍流阻力的整体流量。通过一组直接数值模拟在增加雷诺数，我们显示的依赖性的整体湍流阻力的平均流的振幅。此外，我们提出了一个详细的分析尺度的能量平衡，它描述了动能是如何重新分配的不同区域的流动，而被运送到小耗散尺度。我们的研究结果使我们能够获得一个准确的预测在大尺度上的空间能量输运。
2014-01-23 nlin.CD physics.flu-dyn
Bifurcations of a plane parallel flow with Kolmogorov forcing
我们研究的主要分叉的二维Kolmogorov流在通道中的边界条件选择模仿平行流，即周期性和自由滑移边界条件在流向和展向方向，分别。控制参数是基于摩擦系数的雷诺数，表示为$Rh$。我们发现，当我们增加$Rh$的层流定常通过一个退化的霍普夫分岔的振荡频率和振幅的增长模式是零的阈值。一个简化的四模式模型捕获的缩放，从数值模拟中获得。当我们进一步增加$Rh$时，我们观察到一个次级不稳定性，它激发了域中最大的模式。最大模式的饱和振幅被发现作为一个$3/2$幂律的距离的阈值，这也是解释使用低维模型的规模。
2020-04-26 nlin.CD physics.flu-dyn
A plethora of generalised solitary gravity-capillary water waves
Université de Nice – Sophia Antipolis（尼斯索菲亚安蒂波利斯大学）；Université Savoie Mont Blanc（萨瓦蒙布朗大学）；Universidad de Valladolid（巴利亚多利德大学）
本文提出了一种高效的算法，用于计算无旋欧拉方程中自由表面的重力-毛细孤立波解，并提供了无限多个通用孤立波（具有不衰减振荡翼的孤立波）存在的数值证据。
2015-10-07 cs.NA math.NA nlin.PS
Strong formulations of the generalised Navier-Stokes momentum equation
本文研究广义Navier-Stokes动量方程的强形式，提出切应力散度的另一种表达形式，将部分应变信息移至变系数Laplacian算子下，有望简化计算格式并支持更大时间步长。
2023-10-10 cs.NA math.NA physics.flu-dyn
