An exact relation between Eulerian and Lagrangian velocity increment statistics
我们提出了拉格朗日速度增量分布和欧拉速度增量分布之间的正式联系，该联系适用于从不可压缩流体中的湍流到磁流体动力学湍流的各种湍流系统。对于二维湍流的逆级联制度的情况下，我们数值估计在这方面所涉及的过渡概率。在这种情况下，我们能够直接识别的过程，导致强烈的非高斯统计的拉格朗日速度增量。
2008-10-01 physics.flu-dyn
Development of Eulerian Theory of Turbulence within Kraichnan's Direct Interaction Approximation Framework
在Kraichnan的直接相互作用近似（DIA）的框架内，我们提出了一个欧拉湍流理论，它提供了一个封闭的方程组，用于描述两次和单次速度关联，以及无穷小响应张量$\hat{G}_{in}({\bf k};t,t')$的二阶关联。该理论与Kolmogorov能谱理论一致，即DIA的变体（VDIA）。对VDIA作了进一步的修改，使其与随机伽利略变换规则兼容。封闭方程组不包含系综平均响应张量$G_{in}({\bf k};t,t')=\langle\hat{G}_{in}({\bf k};t,t')\rangle$的方程。本理论也可以看作是一种新的具有不同重整化方法的微扰化理论。
2014-07-17 physics.flu-dyn
Eulerian and Lagrangian second-order statistics of superfluid ${^4}$He grid turbulence
利用粒子跟踪测速技术研究了超流$^4$ He网格湍流的欧拉和拉格朗日二阶统计特性。欧拉能谱的尺度大于量子涡旋线之间的平均距离的行为与经典的Kolmogorov-1941标度接近，几乎是各向同性的。的拉格朗日二阶结构函数和频率功率谱，测量的尺度与涡间距离，表现出急剧的过渡，从近经典的行为，以制度为主的量子涡线的运动。利用流动的均匀性，我们验证了一组关系，连接各种二阶统计对象，强调湍流行为的不同方面，允许多方面的分析。我们利用欧拉能谱和二阶结构函数之间的双向桥梁关系，从已知的二阶速度结构函数重建能量谱，反之亦然。利用欧拉-拉格朗日电桥由实测欧拉谱重构出的拉格朗日频谱与实测拉格朗日谱在准经典范围内存在差异，需要进一步研究。
2021-03-29 cond-mat.other physics.flu-dyn
A Corrsin type approximation for Lagrangian fluid Turbulence
在拉格朗日湍流中，人们面临着这样一个难题：尽管在二维欧拉湍流的逆叶栅中不存在不连续性，但二维纳维尔-斯托克斯流几乎与三维流一样是间歇性的。此外，惯性范围很难探测，它是否存在也值得怀疑。在这里，我们调查的过渡欧拉拉格朗日概率密度函数（PDF），导致一种新的类型的拉格朗日结构函数。这拥有一个扩展的惯性范围类似的情况下，示踪粒子在冻结的湍流速度场。这允许连接到欧拉横向结构函数的缩放。
2007-05-22 physics.flu-dyn
Saturation and multifractality of Lagrangian and Eulerian scaling exponents in 3D isotropic turbulence
通过高雷诺数直接数值模拟，本文发现拉格朗日与横向欧拉标度指数的饱和可由同一多重分形谱统一描述，揭示拉格朗日间歇性源于横向欧拉间歇性。
2024-03-02 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
Eulerian-Lagrangian scaling of the Lyapunov exponent in homogeneous turbulence
该研究通过启发式 Eulerian-Lagrangian 推导给出均匀湍流最大 Lyapunov 指数及不确定性场积分长度的新标度关系，并用周期性湍流模拟验证。
2025-07-26 nlin.CD physics.flu-dyn
Lagrangian acceleration in fully developed turbulence and its Eulerian decompositions
我们研究了各种欧拉贡献的流体粒子加速的性能，通过使用良好的解决各向同性湍流的直接数值模拟，网格分辨率高达$12288^3$和泰勒尺度雷诺数$R_λ$在140和1300之间的范围内。对流加速度的方差，当归一化的Kolmogorov尺度，线性增加与$R_λ$，简单的理论参数一致，但非常强烈的不同现象学预测的Kolmogorov的假设，以及欧拉多重分形模型。局部加速度的缩放也是线性的$R_λ$到首阶，但在细节上更复杂。局部加速度和对流加速度之间的强抵消--忠实于随机扫描假设--导致拉格朗日加速度的方差仅以$R_λ^{0.25}$的形式增加，如Buaria \& Sreenivasan [Phys. Rev. Lett. 128，234502（2022）]。加速度方差主要由无旋压力梯度贡献，其方差也遵循$R_λ^{0.25}$标度;螺线管粘性贡献相对较小，遵循$R_λ^{0.13}$，与欧拉多重分形预测一致。
2022-10-28 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Liouville Spectral Gap and Bifurcation Driven Lagrangian Eulerian Decoupling with Nondiffusive Turbulence Closures
"La Sapienza" University, Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale, Via Eudossiana, 18, 00184 Rome, Italy, phone: +39--0644585268, \ \ fax: +39--0644585750, e-mail: , \ \
研究揭示了在完全发展均匀各向同性湍流中，拉格朗日与欧拉描述通过利奥维勒定理解耦，谱隙由速度梯度动力学的分支率主导，非扩散闭合关系得到验证。
2026-03-29 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
Direct numerical simulation of particle clustering and turbulence modulation: an Eulerian approach
提出一种欧拉框架，结合低耗散格式与基于求积的矩方法，首次通过直接数值模拟有效解析了中等雷诺数槽道流中颗粒聚集与湍流调制现象。
2025-08-10 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
Chaotic behavior of Eulerian MHD turbulence
在欧拉坐标系下，利用直接数值模拟方法研究了湍流导电流体的混沌特性。最大李雅普诺夫指数测量模拟与不同的雷诺数和磁普朗特数。我们扩展的Ruelle理论的流体动力学湍流磁流体动力学湍流作为一个工作假设，并找到广泛的协议与结果。在其他模拟中，我们引入了磁螺旋度，这些模拟显示出减少的混乱，预计将被消除在最大螺旋度。我们还发现，两个最初接近的字段之间的差异线性增长的后期，这也是最近发现的流体力学。这种线性增长率被认为是依赖于相关领域的耗散率。我们讨论了这种线性增长对可预测性的重要影响。我们推断系统中的混沌完全由速度场主导，并将这项工作与太阳天气和受限等离子体等实际磁系统联系起来。
2019-04-08 astro-ph.CO nlin.CD physics.flu-dyn
Statistical properties of supersonic turbulence in the Lagrangian and Eulerian frameworks
我们提出了一个系统的研究不同的强迫类型的影响，超音速，等温湍流的统计特性的拉格朗日和欧拉框架。我们分析了一系列的高分辨率，流体动力学网格模拟与拉格朗日示踪粒子和检查螺线管（发散自由）和压缩（卷曲自由）迫使结构功能，其标度指数，和气体密度和速度增量的概率密度函数的影响。压缩驱动的模拟表明，在相同的均方根马赫数下，大部分耗散结构的密度对比度明显更大，更间歇的行为和更大的分形维数。我们证明了在积分范围内各阶拉格朗日和欧拉结构函数的绝对值只是均方根马赫数的函数，而与强迫无关。随着高斯分布的概率密度函数的速度增量在大尺度上的假设，我们推导出一个模型，描述这种行为。
2011-11-22 astro-ph.SR physics.comp-ph physics.flu-dyn
Scaling of acceleration statistics in high Reynolds number turbulence
湍流中的加速度统计的缩放检查结合从文献中得到的数据与新的数据，从良好解决的直接数值模拟的各向同性湍流，显着扩展的雷诺数范围。在更高的雷诺数的加速度方差偏离以前的预测的基础上的多重分形模型，其特征拉格朗日不连续性作为一个天真的扩展欧拉不连续性。对于加速度的高阶矩，这种分歧甚至更加突出。相反，从一个已知的确切关系，我们涉及到的欧拉四阶速度梯度和速度增量统计的加速度方差的缩放。该预测与方差数据非常一致。我们的工作突出了需要考虑拉格朗日不确定性独立的欧拉对应的模型。
2022-06-10 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Eulerian and modified Lagrangian approaches to multi-dimensional condensation and collection
湍流被认为在云滴增长中起着至关重要的作用。湍流和云滴增长的组合问题在数值上是具有挑战性的。在这里，一个基于Smoluchowski方程的欧拉方案与两个拉格朗日超粒子（或超液滴）方案在冷凝和收集的存在下进行了比较。的增长过程进行了研究，无论是单独或组合使用二维湍流，稳定的流动，或只是重力加速度没有气体流动。在重力或湍流的存在下，观察到的尺寸谱的时间演化的不同方案之间的良好的协议。较高的时刻的大小谱被发现是一个有用的工具来表征最大的下降，通过收集的增长。值得注意的是，在重力或湍流的情况下，尺寸谱的尾部可以用伽马分布很好地描述。拉格朗日格式的计算性能一般优于欧拉格式。然而，它表明，使用插值方案，如云在细胞算法是有害的超粒子或超液滴的方法。此外，使用对称的非对称收集计划，以减少在结果中的散射量。
2017-01-26 physics.flu-dyn physics.geo-ph
A note on the consistency of Hybrid Eulerian/Lagrangian approach to multiphase flows
本文的目的是介绍和讨论的不一致性误差时，可能会出现欧拉和拉格朗日模型耦合的湍流多分散两相流的模拟。在这些混合模型中，实际上同时隐含地使用了两个湍流模型，尽管它们的公式明显不同，但检查它们是否一致是必要的。这个问题出现在特别是在非常小的颗粒，或示踪剂限制颗粒的情况下，它表明，耦合不一致的湍流模型（欧拉和拉格朗日）可能会导致非物理的结果，特别是二阶流体速度矩。这个问题说明了一些计算的流体颗粒在湍流槽道流使用几种耦合策略。
2009-12-10 physics.flu-dyn
Nonlinear dynamical systems and bistability in linearly forced isotropic turbulence
在这封信中，我们提出了一个广泛的研究线性强迫各向同性湍流。通过使用分析方法，我们确定了两个参数选择，据我们所知，它们似乎是新的。我们证明了线性强迫各向同性湍流的基本非线性动力系统是具有线性阻尼的立方Lienard方程的一般情况。我们还讨论了一个福克-普朗克方法，这个新的动力系统，这是不对称的，并表现出两个渐近稳定的平稳概率密度。
2013-04-18 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.flu-dyn
Topological Entropy of Two Dimensional Turbulence
该研究提出计算二维湍流物质线拉伸率（拓扑熵）的精确欧拉公式，仅需应变率张量特征值分布及去相关时间，免去拉格朗日追踪，模拟验证其在宽雷诺数范围内与拉格朗日结果高度吻合。
2024-12-13 physics.flu-dyn
Logistic map and micro-structure of isotropic turbulent flow
混沌动力系统理论发展的主要目标之一是在湍流的理解方面取得进展。Ruelle和Takens的著名论文有力地推动了将湍流与混沌运动联系起来的尝试。主要在湍流的开始这一领域取得了相当大的成功。对于充分发展的湍流，许多问题仍然没有答案。这封信的目的是要表明，有动力系统比纳维-斯托克斯方程简单得多，但仍然可以有湍流状态，许多概念发展的动力系统理论可以成功地应用。在这方面，我们主张更广泛地利用各向同性湍流现象的普遍性质。即使对于充分发展的湍流的情况下，其中包含一个极端的范围内的相关长度尺度，它是可能的，通过使用本模型，再现令人惊讶的各种相关功能，如多重分形级联，不连续性。这封信回到了纳维-斯托克斯方程在湍流性质研究中的可能应用。
2010-07-15 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Persistence Problem in Two-Dimensional Fluid Turbulence
我们提出了一个自然的框架，研究在二维流体湍流的持久性问题，通过使用Okubo-Weiss参数$Λ$来区分旋涡和拉伸区域。然后，我们使用一个直接的数值模拟（DNS）的二维，不可压缩的纳维-斯托克斯方程与Ekman摩擦研究概率分布函数（PDF）的持续时间的涡和拉伸区域采用欧拉和拉格朗日测量。我们发现，在欧拉的情况下，持续时间的PDF有指数的尾巴，相比之下，拉格朗日粒子的PDF，在涡旋区域，有一个幂律的尾巴与指数$θ=2.9\pm0.2$。
2011-02-03 astro-ph.SR cond-mat.stat-mech nlin.CD
Decay and Eigenvalue Problems in Isotropic Turbulence
基于三维不可压流体中的Karman-Howarth方程，提出了一种新的各向同性湍流尺度演化方程及其相关理论进展。结果表明，能量级联过程与量子力学中同调振子的确定性构造规则具有显著的相似性。
2016-06-21 physics.flu-dyn
Turbulence-induced anti-Stokes flow: experiments and theory
Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）；SINTEF Ocean（辛特夫海洋）；University of Porto（波尔图大学）；TU Delft（代尔夫特理工大学）
本研究通过实验和理论分析，揭示了表面波与亚表面湍流相互作用导致欧拉平均流的变化，其核心方法基于快速变形理论，发现湍流强度影响流体平衡状态的形成。
2026-03-03 physics.ao-ph physics.flu-dyn physics.geo-ph
Clustering of inertial cloud droplets in isotropic turbulence
本文伴随着提交的流体动力学视频（条目102248）的惯性云滴集群在各向同性湍流的画廊流体运动的第66届美国物理学会年会，流体动力学部。
2013-10-11 physics.flu-dyn
Nonlinear dynamical systems and linearly forced isotropic turbulence
在本文中，我们提出了一个广泛的研究线性强迫各向同性湍流。通过使用分析方法，我们确定了两个参数的选择，是新的我们的知识。我们证明了线性强迫各向同性湍流的基本非线性动力系统是具有线性阻尼的立方Lienard方程的一般情况（Dumortier和Rousseau 1990）。
2013-01-22 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
A modified Lin equation for the energy balance in isotropic turbulence
本文给出了各向同性湍流中能量平衡的著名的Lin方程的一种新形式，它考虑了用于解决尺度佯谬的过滤分区转移谱。有人认为，这种新的公式为理论和数值方法提供了一个新的起点，这可能会更好地理解湍流中的潜在能量过程。
2020-07-27 physics.flu-dyn
Dependence of decaying homogeneous isotropic turbulence on initial conditions
我们对Krogstad & Davidson（2011）提供的数据进行了仔细分析，结果表明他们的数据并不支持他们的结论。根据他们发表的数据，他们的衰减近似均匀的各向同性湍流总是明显不同于Saffman湍流;并且在他们的常规网格和他们的多尺度交叉网格产生的远下游湍流行为之间存在非常明显的差异。
2011-06-03 physics.flu-dyn
Role of correlation integrals in helical isotropic turbulence
结果表明，相关积分（不变量）发挥重要的，在一定条件下占主导地位，在螺旋各向同性均匀湍流的惯性和近耗散范围内的作用。直接数值模拟和最近的实验室实验与多尺度网格的结果已被用于这一目的。本文还简要地讨论了反射对称性自发破缺的可能性。
2019-08-29 physics.flu-dyn
Comparison of Ellison and Thorpe scales from Eulerian ocean temperature observations
海洋湍流耗散率的估计，无论是通过微观结构剪切测量，或通过重新排序的密度垂直剖面。后一种技术导致索普尺度的估计，这反过来又可以用来获得平均湍流耗散率通过比较索普尺度Ozmidov尺度。在这两种情况下，湍流耗散率可以使用船载仪器的单个垂直剖面来估计。我们在这里提出了一种替代方法来估计的长度规模的翻转使用埃里森长度尺度。埃里森尺度是由停泊的仪器测量的内部波段以外的温度变化估计的。我们应用该方法部署在约瑟芬海山（东北大西洋）周围的不同位置，在一个区域的底部强化湍流的两个系泊的高分辨率温度数据。温度时间序列的方差刚好在内波频带以上，与索普尺度有很好的相关性。该方法是基于方差的时频分解，称为“最大重叠离散小波变换”。结果表明，在时间分辨率足够高的情况下，Ellison长度尺度可以作为Thorpe尺度的一个可行替代方案，用于间接估算海洋中系泊仪器的湍流耗散率。我们认为，精细结构污染的温度测量可以提供可靠的信息湍流强度。
2014-09-19 physics.ao-ph physics.flu-dyn
Effects of Reynolds Number and Stokes Number on Particle-pair Relative Velocity in Isotropic Turbulence: A Systematic Experimental Study
在一种新型的均质各向同性湍流室内，利用新近发展的平面四帧粒子跟踪技术，系统地研究了雷诺数和斯托克斯数对粒子对相对速度（RV）的影响。
2017-11-06 physics.flu-dyn
Thermal Fluctuations in the Dissipation Range of Homogeneous Isotropic Turbulence
利用波动流体力学，我们调查的均匀，各向同性湍流的耗散范围内的热波动的效果。模拟证实了理论预测，这些波动的长度尺度相当于柯尔莫哥洛夫长度的能量谱占主导地位。我们还发现，在远耗散范围内的Kraichnan预测的极端不稳定性取代高斯热均分。
2021-09-17 physics.flu-dyn
Integrability and Hamiltonian system in isotropic turbulence
我们目前的发展的哈密顿方法的各向同性湍流的自由衰减的问题，并考虑修改后的Prelle-Singer程序各向同性湍流的具体应用。证明了一个非线性二阶常微分方程与Karman-Howarth方程的自保持解密切相关，允许含时首次积分，证明了非标准Hamilton结构和Liouville意义下的可积性.
2013-02-14 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Homogeneous and Isotropic Turbulence: a short survey on recent developments
我们提出了一个详细的审查的欧拉和拉格朗日湍流均匀和各向同性统计的一些最新进展。特别是，我们审查的唯象和数值结果的问题的普遍性方面的大尺度强迫和粘性耗散物理。我们讨论了国家的最先进的数值与实验比较，我们讨论了相干结构或统计方法的基础上的现象学之间的二分法。有限雷诺效应的详细讨论也被提出。
2015-09-30 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.flu-dyn
Nonlocal-local multimode bifurcation in turbulence
结果表明，在各向同性湍流在小雷诺数（当非局部相互作用是主导的）的能量重新分配和耗散的惯性波的机制，可以有效地利用。该机制完全抑制了泰勒尺度雷诺数$R_λ < 10^2$下各向同性湍流中的局部相互作用（级联）。这个值的$R_λ$（这可以被认为是一个分歧值，在该分歧值处，在各向同性湍流中的本地制度出现从非本地的）是与最近的直接数值模拟数据。本文还简要讨论了这种方法对河道水流的适用性。为了解释各向同性湍流中非定域-定域分岔的反常性质（与Landau-Hopf分岔相比），发展了多模分岔理论。
2008-12-22 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.flu-dyn
Distributed chaos in the Hamiltonian dynamical systems and isotropic homogeneous turbulence
结果表明，简单Hamilton（保守）动力系统中的分布混沌，如Nose-Hoover振子和双振子，可以模拟均匀各向同性湍流中的分布混沌。本文还讨论了随机初始条件下经典Toda晶格和非线性薛定谔方程（孤子湍流）的直接数值模拟。分布混沌的这些性质与哈密顿系统的分析性质有关。平滑度的降低导致动力系统和湍流的幂律谱，而不是分布混沌的拉伸指数谱。
2019-02-25 physics.flu-dyn
Sudden relaminarisation and lifetimes in forced isotropic turbulence
我们展示了各向同性湍流和壁面剪切流之间的意想不到的连接。我们进行直接数值模拟的各向同性湍流被迫在大尺度在中等雷诺数和观察突然过渡从混沌动力学的空间简单的流，类似于在壁有界剪切流的层流状态。我们发现，湍流的生存概率是指数和典型的寿命增加的雷诺数的超指数。我们的研究结果表明，各向同性湍流和壁边界剪切流定性共享相同的相空间动力学。
2015-09-24 nlin.AO physics.flu-dyn
Probability Distribution of a Passive Scalar in Isotropic Turbulence
在这封信中，我们目前的发展的哈密顿方法的概率分布问题的被动标量在各向同性湍流，也考虑了具体的应用程序修改后的Prelle-Singer程序湍流模型。讨论并解决了以下关键问题：被动标量湍流模型所允许的尺度方程的一般动力学结构是什么？典型变量之间的关系和用典型变量表示湍流的典型变量的一般要求是什么？本文指出，湍流中Hanilton表示的存在是湍流系统的特权，而最小作用量的变分原理对它来说是不可能的。还可以明确地导出各向同性湍流中被动标量概率分布的主方程。
2013-01-27 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Temporal decorrelations in compressible isotropic turbulence
利用时空相关理论和直接数值模拟方法研究了可压缩各向同性湍流的时间去相关性。对于非线性元件建立了扫频模型，而对于螺线管元件建立了经典的随机扫频模型。扫描波模型表明，时间去相关的湍流波动是由两个物理过程：随机扫描和波的传播。这些模型得到可压缩各向同性湍流直接数值模拟的支持，在这个意义上，不同波数的归一化时间相关的所有曲线崩溃成一个单一的使用归一化时间间隔。扫波模型进一步扩展到占恒定的平均速度。
2013-03-12 physics.flu-dyn
Helicity statistics in homogeneous and isotropic turbulence and turbulence models
本文研究了充分发展的均匀各向同性湍流和一类湍流壳模型的直接数值模拟中螺旋度的统计特性。我们认为关联函数的基础上的涡量和速度增量的组合是不不变的镜像对称。我们还研究了高阶结构函数的标度性质的基础上的时刻的速度增量投影在一个子集的模式，无论是积极的或消极的螺旋（手征）。我们表明，镜像对称恢复在小尺度，即，手征项是次引导的，并且它们很好地被维度变元加上反常校正捕获。这些发现也支持高雷诺数的螺旋壳模型与相同的手征对称性的纳维-斯托克斯方程的研究。
2017-02-02 physics.flu-dyn
Vortex tubes in velocity fields of laboratory isotropic turbulence
在雷诺数为100-300的网格湍流中同时测量了流向和横向速度。我们提取了典型的不透明度模式，这是一致的速度分布的Burgers和Lamb-Oseen涡。这些涡流管的半径估计是几个Kolmogorov长度。
2000-10-24 physics.flu-dyn
A Theory of Inertial Range Similarity in Isotropic Turbulence
我们考虑在最大尺度下定常强迫驱动的不可压缩流中高雷诺数各向同性湍流的平衡统计。出于壳模型观测，我们开发了一个相似理论的惯性范围从明确规定的假设。在合适的变量下，该理论是标度不变的，但在传统变量下，它表现出反常标度。我们得到的潜在的概率密度函数，标度指数，和系数的结构功能。惯性距离长度刻度也出现了。
2006-03-22 physics.flu-dyn
The Universality of Dynamic Multiscaling in Homogeneous, Isotropic Turbulence
我们系统地研究了被动标量和流体湍流的不同模型中的时变结构函数的动态多尺度性。我们表明，通过适当的归一化这些结构函数，我们可以消除它们的依赖于我们开始测量的时间的起源，这些归一化的结构函数产生相同的线性桥关系，涉及统计稳定湍流的动态多尺度和等时指数。我们分析表明，无论是被动标量湍流Kraichnan模型和它的壳模型模拟，和数值计算，流体湍流的GOY壳模型和被动标量湍流的壳模型，这些指数和桥梁关系是相同的统计稳定和衰减湍流。因此，我们为动态普遍性提供了强有力的证据，即，动态多尺度指数不依赖于湍流是衰减还是统计稳定。
2007-10-30 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.flu-dyn
Critical transition to a non-chaotic regime in isotropic turbulence
本研究通过数值模拟和EDQNM闭合近似，发现高维各向同性湍流在临界维度约5.88以上发生向非混沌态的转变，并与能量级联及柯尔莫哥洛夫理论精确性相关联。
2021-12-02 cond-mat.stat-mech hep-th physics.flu-dyn
Self-Similar Solutions in the Homogeneous Isotropic Turbulence
本文利用作者在以前的工作中提出的各向同性均匀湍流理论，计算了自相似纵向速度关联函数、能谱及相应的其它性质。关联函数对应于由von Kármán引入的自相似假设下的演化方程的稳态解。数值计算结果充分地描述了各向同性湍流的一些性质。
2009-06-20 physics.ao-ph physics.flu-dyn
Remarks on Sedov-type Solution of Isotropic Turbulence
半个多世纪以来，相似和自保持假设在湍流理论的发展中起着重要的作用，它允许分析确定各向同性湍流中的能量衰减。Sedov（1944），他首先发现了一种巧妙的方法，可以从一个方程得到两个方程。尽管如此，似乎这个问题从来没有被重新深入调查后，这一早期的工作。在本文中，这样的分析进行，产生一个更完整的图片的自我保存各向同性湍流。基于这些精确解，本文给出了纳维-斯托克斯方程自保持齐次统计解理论的一些重要物理结果。对湍流的标度行为、谱和大尺度动力学等特征的分析，都有新的结果。研究了一般能谱及其在不同波数范围内的行为。
2009-04-14 physics.flu-dyn
Vortex polarization and circulation statistics in isotropic turbulence
本文通过直接数值模拟深入分析均匀各向同性湍流的涡旋气体模型，揭示经典与量子湍流在惯性区尺度上的结构差异源于涡旋团簇内极化与环量强度的相关性。
2023-12-02 physics.flu-dyn
Coherent structures at the origin of time irreversibility in wall turbulence
本研究提出欧拉多尺度分析方法研究壁面湍流时间不可逆性，发现其与相干结构强关联，近壁区关联内谱峰、远壁区关联外谱峰，为相关建模与控制奠定基础。
2023-05-05 physics.flu-dyn
Statistical theory of isotropic turbulence Part IV: multiscales and cascade
本文是我们系列工作的第四部分，致力于基于新的Sedov型解的各向同性湍流统计理论的多尺度和级联方面的分析。本文用显式映象方法分析了各向同性湍流中叶栅的非线性动力学行为。这种演绎尺度分析提供了著名的Richardson级联的第一个直观证据，并揭示了其多尺度特征。结果还表明，能量级联过程与逻辑斯蒂映射的确定性构造规则具有显著的相似性。在这个各向同性的湍流系统中可以看到级联的倍周期分岔，表现出混沌行为。“级联”表现为无限序列的倍周期分岔。
2010-12-23 physics.flu-dyn
Particle-Pair Relative Velocity Measurement in High-Reynolds-Number Homogeneous and Isotropic Turbulence Using 4-Frame Particle Tracking Velocimetry
湍流中悬浮颗粒间的径向相对速度对液滴的碰撞和长大起着关键作用。我们提出了一种简单而准确的方法，RV测量在各向同性湍流平面4帧粒子跟踪测速仪-使用常规PIV硬件。本研究证明了使用常规硬件精确测量RV的可行性，并首次通过实验验证了路径历史和惯性过滤对大颗粒分离时颗粒对RV的影响。
2017-12-20 physics.flu-dyn
On the behavior of homogeneous, isotropic and stationary turbulence
基于逆动力学理论（IKT，2004-2008）的不可压缩Navier-Stokes（NS）流体的统计模型的最新发展提出了寻找可能与\textit{the statistical description of turbulence}相关的理论的特定实现的问题，特别是所谓的\textit{homogeneous, isotropic}和\textit{stationary}湍流（HIST）。这里的问题是设置在$1-$点速度概率密度函数（PDF），确定了一个完整的IKT统计模型NS流体。这就提出了一个有趣的问题，即确定在这种情况下可以实现高斯PDF的统计假设。本文证明了对于IKT统计模型，HIST必然要求$f_{1}$必须是SIED（即\textit{stationary}、\textit{isotropic}和\textit{% everywhere-defined}）.反过来，这意味着PDF的函数形式在任何时候都是唯一规定的。特别是，它被发现，必然的PDF必须符合各向同性高斯分布。这一结论对研究所谓的均匀、各向同性和定常湍流是有意义的。
2010-03-07 physics.flu-dyn
Determination of the Decay Exponent in Mechanically Stirred Isotropic Turbulence
直接数值模拟被用来研究各向同性均匀湍流的衰减指数在一定范围内的雷诺数足以显示高和低雷诺数衰减行为。初始湍流是由流过许多随机放置的小立方体的流动的搅拌作用产生的。搅拌发生在模拟域尺寸的1/30处，使得湍流谱的低波数和大尺度行为由流体产生并且不被强加。结果表明，在高雷诺数和低雷诺数下，所得湍流的衰减指数与Saffman（1967）的理论预测非常吻合。从高雷诺数行为到低雷诺数行为的转变在湍流雷诺数约为250时相对突然地发生。
2010-07-28 physics.flu-dyn
The temperature spectrum generated by frictional heating in isotropic turbulence
在每一个具有非零粘度的湍流中，热由粘性摩擦产生。然后，这些热量被速度场混合。我们考虑如何产生这种方式的热波动注入和分布在各向同性湍流的长度尺度。一个三元封闭推导和数值积分。它示出了如何的热波动谱依赖于雷诺数和普朗特数。
2014-02-13 physics.class-ph physics.flu-dyn
Universality and Thermodynamics of Turbulence
利用实验中的SPIV技术和对纳维-斯托克斯方程的直接数值模拟，研究了欧拉速度结构函数的普适性.我们表明，数值和实验的速度结构函数的顺序9遵循对数的普遍性，我们发现，他们崩溃的一个普遍的曲线，如果我们使用的单位，包括对数依赖于雷诺数。然后，我们调查的意义和后果，这样的日志的普遍性，并表明，它是连接到一个“多重分形自由能”的属性，基于多重分形和热力学之间的类比。我们发现，在这样一个框架中，一个波动的耗散尺度的存在与描述粗糙的速度场与不同的霍尔德指数的relaminarisation的相变。这样的相变已经被观察到使用拉格朗日速度结构函数，但到目前为止被认为是遥不可及的欧拉数据。
2019-03-02 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.flu-dyn
Symmetry and Hamiltonian structure of the scaling equation in isotropic turbulence
半个多世纪以来，相似和自保持假设在湍流理论的发展中起着重要的作用，它允许分析确定各向同性湍流中的能量衰减。Sedov（1944），他首先发现了一种巧妙的方法，可以从一个方程得到两个方程。尽管如此，似乎这个问题从来没有被重新深入调查后，这一早期的工作。在本文中，这样的分析进行，产生一个更完整的图片的自我保存各向同性湍流。基于这些精确解，本文给出了纳维-斯托克斯方程自保持齐次统计解理论的一些重要物理结果。对湍流的标度行为、谱和大尺度动力学等特征的分析，都有新的结果。研究了一般能谱及其在不同波数范围内的行为。这封信只关注缩放方程。
2010-07-19 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Eddy diffusivity in homogeneous isotropic turbulence
我们使用最近开发的宏观强迫方法[Mani和Park，Physical Review Fluids，6：054607，2021]来计算尺度相关的涡流扩散率，其特征在于不可压缩均匀各向同性湍流中的整体平均标量和动量输运。对于尺度大于能量包含涡，涡扩散率被发现是恒定的，并与Boussinesq近似一致。然而，对于小尺度的涡扩散系数被发现消失成反比的波数。在所有尺度下的行为是合理的捕获的非局部涡流扩散系数的运营商建模为$D/\sqrt{\mathcal{I}-l^2\nabla^2}$，其中$D$是在Boussinesq限制的涡流扩散系数，和$l$是一个常数的顺序的大涡长度。这些结果提出了第一个直接测量湍流中的涡扩散率与湍流模拟的影响。
2022-01-17 physics.flu-dyn
