Energy decay laws in strongly anisotropic MHD turbulence
研究了均匀磁场${\bf B_0}=B_0 e//$对不可压缩磁流体动力学（MHD）湍流能量衰减规律的影响。沿$B_0$的非线性传输减少包括在区分平行和垂直方向的模型中，遵循现象学{ \it à la} Kraichnan。我们预测由于各向异性在强$B_0$极限的能量衰减减慢，剪切波和伪阿尔文波的能量衰减具有不同的幂律。阿尔文波湍流动力学方程的数值结果恢复了这些预测，并且MHD数值结果在最低垂直平面内明显倾向于遵循这些预测。
2007-12-12 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Anomalous spectral laws in differential models of turbulence
分析了由$k$空间中能谱的非线性一阶和二阶演化方程给出的流体动力学、被动标量和波浪湍流的微分模型。这两种类型的模型预测形成一个异常的瞬态幂律谱。根据第二类自相似解对二阶模型进行了分析，并使用涵盖所有已知物理实例的广泛参数的数值方法构建了反常谱指数的唯象公式。一阶模型进行了分析研究，包括找到一个分析预测的异常指数的瞬态谱和描述的形成的Kolmogorov型频谱作为一个反射波从耗散尺度回到惯性范围。后者的行为与预冲击/冲击奇点类似的伯格斯方程中产生的。存在的瞬态异常标度和反射波的情况被认为是一个强大的功能共同的有限容量的湍流系统。反常指数与初始条件无关，但对于同一物理系统的不同模型，反常指数是不同的。
2015-05-27 math-ph math.MP nlin.SI
The Spatial Scaling Laws of Compressible Turbulence
本文用量纲分析方法，建立了可压缩湍流速度动能谱和密度加权速度谱随波数、耗散率和马赫数变化的空间标度律。我们将Barenblatt的不完全相似理论应用于动能和密度加权能谱，并表明，在初始子区内，当马赫数$M$分别趋于零、1和无穷大时，动能和密度加权能谱都接近波数的-5/3幂律。
2016-10-17 physics.flu-dyn
Exact scaling laws and the local structure of isotropic magnetohydrodynamic turbulence
本文研究了各向同性MHD湍流的精确标度律在大磁普朗特数Pm和Pm=1的数值模拟中的一致性。精确的法律被用来阐明的磁场和速度场的结构。尽管某些三阶关联函数的线性标度，情况是不类似的Kolmogorov湍流的情况。磁场是充分描述的带状（折叠）场与方向反转的电阻标度的模型。在目前可用的分辨率下，动能的级联被强迫尺度运动和带状磁场之间的能量直接交换所短路。这种非局部相互作用是各向同性MHD湍流的定义特征。
2006-11-21 astro-ph physics.flu-dyn
Logarithmic and nonlogarithmic scaling laws of two-point statistics in wall turbulence
壁湍流有一个子层，其中一点统计，例如，平均速度和某些速度波动的方差随离壁的距离而变化。这种对数标度是通过在风洞中进行的实验，对两点统计量或特别是对这些波动的两点累积量所发现的。对于相应的能量耗散率的统计量，发现其标度不是对数的。我们重现这些缩放定律与一些数学，也与一个模型的含能量的漩涡，附着在墙上。
2020-05-04 physics.flu-dyn
On exact laws in incompressible Hall magnetohydrodynamic turbulence
对不可压缩霍尔磁流体动力学（IHMHD）湍流中几种现有的精确定律进行了比较，以表明它们的等效性，尽管它们来自不同的数学推导。使用统计同质性，我们重新审视了Hellinger等人提出的定律。（2018）并表明，在通过乘法因子校正后，它可以以更紧凑的形式写成，这意味着仅通量项表示为湍流场的增量。测试了该定律的霍尔贡献，并将其与Galtier（2008）和Banerjee & Galtier（2017）使用具有中等平均磁场的三维电子MHD（EMHD）湍流的直接数值模拟（DNS）导出的其他精确定律进行了比较。我们表明，所研究的法律是等效的惯性范围内，从而提供了几种选择的配方使用根据需要。明确地依赖于平均（指导）字段的表达式可能会导致估计的能量级联率的残余误差，但是，我们证明，这个指导字段可以从这些法律的数学运算后删除。因此，建议使用与平均引导场无关的表达式来分析数值或现场航天器数据。
2019-05-10 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
Scaling laws for partially developed turbulence
我们制定多重分形模型的速度差和梯度，描述了整个范围内的长度尺度在湍流，即：层流，耗散，惯性和搅拌范围。该模型是对现有惯性场湍流模型的补充。在局部范围内的长度尺度的湍流只是部分开发，我们提出了多重分形标度律的标度指数修改从他们的惯性范围值。在局部区域，即使在充分发展的湍流中，由于较大湍流结构的影响（或其不存在），湍流也不是各向同性的，也不是尺度不变的。因此，未充分发展的湍流是惯性范围研究无法解决的重要问题。在部分发展的湍流范围内，流动远非普遍的，因此标准的惯性范围湍流比例模型变得不适用。本文提出的模型可作为替代模型，并讨论了耗散范围内$τ_p$和$ζ_p$模型参数的拟合细节。对于较大的$p$，$ζ_p$的某些行为无法解释。通过与高分辨率模拟数据的对比，验证了理论的正确性。
2020-04-14 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Dynamic Alignment and Exact Scaling Laws in MHD Turbulence
磁流体动力学（MHD）湍流是天体物理系统中普遍存在的现象。最近的高分辨率数值模拟表明，强不可压MHD湍流的能谱是$E(k_{\perp})\propto k_{\perp}^{-3/2}$。到目前为止，还没有一个唯象理论能同时解释这种谱，并满足Politano和Pouquet的MHD湍流的精确解析关系。事实上，波利塔诺-普凯关系经常被用来表明MHD湍流的谱具有柯尔莫哥洛夫标度-5/3。利用几何参数和数值试验，我们分析了这一看似矛盾的现象，并证明了最近在MHD湍流中发现的尺度相关的动态对准现象与-3/2标度和Politano-Pouquet关系是一致的。
2009-06-16 astro-ph nlin.CD physics.flu-dyn
Wall-wake laws for the mean velocity and the turbulence
本文提出一种新的壁面尾流律，将流向湍流剖面的对数部分与外层线性部分配对，并发现其唯一自由参数与平均速度尾流因子成正比，揭示湍流与平均流动之间的新联系。
2024-02-03 physics.flu-dyn
Scaling Laws of Turbulence and Heating of Fast SolarWind: The Role of Density Fluctuations
磁流体力学中不可压缩的各向同性湍流可以用尺度能流的精确关系来描述。最近，在太阳系探测器观测到的太阳极上方的太阳风中观测到了这种类似于雅格隆的标度律，其中湍流处于阿尔夫维尼状态。一个类似的唯象标度律，适当修改，以考虑可压缩波动，更频繁地观察到在同一数据集。大尺度的密度涨落，尽管幅度很小，但在湍流的基本标度性质中起着至关重要的作用。此外，在压缩情况下的湍流级联率可以提供考虑非绝热太阳风的局部加热所需的能量耗散。
2010-03-02 physics.flu-dyn physics.plasm-ph physics.space-ph
An example from turbulence how not to use the invariant function method of Lie-group symmetries
Oberlack等人最近的答复[Phys. Rev. Lett. 130，069403（2023）]未能反驳批评，数学解决方法已被误用在他们的原始工作。我们逐点证明，《复函》中提出的所有论点都是不正确的。因此，李群对称性的不变解方法不应该以与封闭系统相同的方式用于非封闭系统的事实仍然成立。忽视这一事实只会导致错误的结论。诸如从第一性原理导出统计纳维-斯托克斯方程的解，或找到湍流间歇性行为的量度，或特别是壁面湍流剪切流中的真实标度等主张都是不正确的。
2023-02-10 physics.flu-dyn
Laws of turbulence decay from direct numerical simulations
对均匀和各向同性湍流（HIT）的动能衰减指数的现有数据的检查表明，它的变化高达100%。测量和模拟往往与理论论点不一致，而理论论点本身也是多种多样的。这种情况是不能令人满意的，因为HIT是湍流理论和建模的基石。我们采取诉诸直接数值模拟和研究衰减HIT的各种初始条件下的一个大的基地。我们表明，Kolmogorov衰变指数和Birkhoff-Saffman衰变都很容易观察到，虽然大约，如果初始条件是适当的安排，在很长一段时间。我们还提出了，对于这两种情况下，其他湍流统计，如速度导数偏度，能量谱和耗散，并表明，衰减和增长的法律是近似的理论预期，虽然波数谱附近的起源开始改变相对较快，这表明不变量并不严格存在。我们简要地评论为什么衰减指数变化如此之大，在过去的实验和模拟。
2021-06-29 physics.flu-dyn
Universal scaling laws of boundary-driven turbulence
本研究揭示了边界驱动湍流核心区存在新的1和-2标度律（替代2/3和-5/3律）并保持4/5律不变，发展了唯象框架与概率分布模型，给出了适用于各阶速度结构函数的完整标度指数集，经直接数值模拟与实验数据验证。
2025-04-07 physics.flu-dyn
Sufficient conditions for dual cascade flux laws in the stochastic 2d Navier-Stokes equations
本文给出了大箱极限下统计定常强迫耗散二维Navier-斯托克斯方程的三阶普适律在大尺度下捕获能流和在小尺度下捕获拟能流的充分条件.这些定律应被视为三维湍流中$4/5$定律的二维湍流类似物，预测在二维湍流的双级联中通过两个惯性范围的能量和涡度拟能（分别）的恒定通量。同时也得到了只包含两个级联之一的条件，以及紧性准则，这些准则表明所提供的充分条件是不必要的。这项工作的具体目标是提供最弱的表征的'第0次法律'的二维湍流，以使数学上严格的预测与实验证据相一致。
2019-05-08 math.AP physics.flu-dyn
A critical examination of the statistical symmetries admitted by the Lundgren-Monin-Novikov hierarchy of unconfined turbulence
我们对Waclawczyk等人（2014年）最近的文章进行了批判性研究，该文章提出了湍流流体动力学流经典理论中的两个新的统计对称性。我们首先表明，这两种对称性是非物理的，因为它们会导致不一致，由于违反因果关系的原则。此外，它们必须被打破，以符合所有的物理约束自然产生的统计伦德尔-莫宁-诺维科夫（LMN）描述的湍流。因此，我们指出，除了LMN方程众所周知的经典对称性之外，不存在新的统计对称性。然而，除了这个特殊的问题，Waclawczyk等人（2014）的文章在不止一个方面存在缺陷，从不完整的证明，到自相矛盾的陈述，再到不正确的主张。所有这些方面都将被列出，讨论和纠正，从而在我们的研究中获得与Waclawczyk等人（2014）提出的文章完全相反的结论。
2016-10-03 physics.flu-dyn
No new scaling laws of passive scalar with a constant mean gradient in decaying isotropic turbulence
在Sadeghi和Oberlack [JFM 899，A10（2020）]的研究中，声称在衰减均匀各向同性湍流中的恒定平均梯度的影响下，推导出了被动标量动力学情况下的新标度律。然而，这些标度定律并不新鲜，Bahri（2016）已经推导并讨论过。萨代吉和奥伯莱克并没有取得新颖的分析成果，他们的研究标题误导性地暗示了这一点。事实上，Bahri通过简单的量纲分析得到的已经建立的自相似标度律在应用中已经比Sadeghi和Oberlack通过过于复杂因此不必要地执行李群对称性分析得到的自相似标度律更普遍。声称它具有不是特别方法的优点是不正确的。因为李群方法不像经典方法那样使用先验的尺度集，而是必须使用先验的对称性集，也就是说，从一个无限的因而是不封闭的集合中选择正确的相关对称性。例如，选择了非物理缩放对称性，在分析过程中必须丢弃该非物理缩放对称性，因为它与模拟的数据不兼容。因此，湍流中的李群对称方法只是另一种常见的试错方法，而不是可以绕过封闭问题的第一原理方法。
2022-05-31 physics.flu-dyn
Symmetries and conservation laws of the Euler equations in Lagrangian coordinates
考虑不可压缩无粘流体动力学的欧拉方程。我们讨论了拉格朗日坐标下的控制方程的变分形式。我们计算变分对称性的作用功能，并产生相应的守恒律在拉格朗日坐标。我们澄清和证明之间的关系的对称性和经典的平衡定律的能量，线动量，质心，角动量，涡度平流的声明。利用新得到的标度对称性，我们得到了n维空间中拉格朗日坐标系下Euler方程的一个新的守恒定律。所得积分平衡将总动能与拉格朗日坐标中定义的新积分量相关联。这种关系意味着一个不等式描述的径向变形的流体，并显示不存在的时间周期解的非零，有限的能量。
2016-06-18 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
Scaling laws and diffuse locality of balanced and imbalanced MHD turbulence
近年来，将强MHD湍流理论推广到非零交叉螺旋度（或能量不平衡）的研究引起了人们极大的兴趣。在我们早期的出版物中，我们进行了三维数值模拟，并表明一些现有的模型与数值不一致。在本文中，我们把注意力集中在低不平衡限制，并进行了新的高分辨率模拟。结果强烈表明，在小的不平衡的限制，我们顺利过渡到一个标准的Goldreich-Sridhar（1995）平衡模型。我们还声称，Perez-Boldyrev（2009）模型预测，由于所谓的“动态对齐”，两个组件的非线性时间尺度相同，强烈矛盾的数字证据。
2010-05-03 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.flu-dyn
On spectral scaling laws for averaged turbulence on the sphere
本文对球面上拉格朗日平均Navier-Stokes方程进行谱分析，推导了能量谱幂律，发现标度依赖于平均次数，并证明可通过选择平均算子分别控制能量与拟涡能通量，数值实验验证了双级联的鲁棒性。
2025-03-07 physics.flu-dyn
Equations of motion and conservation laws in a theory of stably stratified turbulence
这封信认为非等温流体流动和修改简化的基本流体动力学方程，这种流动最终到达一个概括的Oberbeck-Boussinesq近似有效的任意状态方程，包括非理想气体以及液体。所提出的方法是基于建议的一般定义的潜在温度。特别注意的是把能量守恒原理，并表明，所提出的近似精确地保存总机械能的近似运动方程。任何湍流边界层模型尊重守恒律的主要重要性明确强调。
2008-03-18 physics.ao-ph physics.flu-dyn
Spectral scaling laws in MHD turbulence simulations and in the solar wind
这个问题是解决在何种程度上不可压缩磁流体力学（MHD）可以描述随机磁场和速度波动测量的太阳风。它表明，从高分辨率数值模拟得到的速度，磁场和总能量的谱指数的分布是定性和定量相似的太阳风观测在1 AU。模拟和观测都表明，在惯性范围内，磁场谱E_b比速度谱E_v陡，E_b >~ E_v，剩余能量E_R = E_b-E_v几乎遵循k_perp^-2的标度减小。
2011-06-03 astro-ph.GA physics.flu-dyn physics.plasm-ph
The interplay between helicity and rotation in turbulence: implications for scaling laws and small-scale dynamics
物理系统的不变性支配着它们的行为：湍流中的能量守恒驱动着能量在模式之间的广泛分布，在地球物理或天体物理流动中观察到。在理想流体力学中，螺旋度守恒（速度与旋度之间的相关性，测量镜像对称的偏离）的作用仍然不清楚，因为它不会改变能谱。然而，与固体旋转，显着差异之间出现螺旋和非螺旋流。我们首先概述了几个结果，如能量和螺旋度谱分布和打破严格的普遍性的个人光谱。使用大规模的数值模拟，然后，我们表明，小尺度结构和它们的不稳定性的不同，根据螺旋度是否存在或不，特别是相对于贝尔特拉米核心涡（BCV）的出现，是层流螺旋垂直上升气流。这些结果指出，除了Rossby数的小参数的发现，这可能涉及的旋转螺旋湍流的临界现象的问题，通过重整化群和弱湍流理论。这个参数可以与能量和螺旋度通量的无量纲化比相关联，小尺度的三维能量级联是弱的和自相似的。
2009-10-23 physics.flu-dyn
Scaling laws in turbulence
根据高雷诺数湍流中的耗散是由时空中的奇异事件和无粘欧拉方程的解描述的思想，我们得出结论，在这种流动中，标度律应仅取决于欧拉方程中出现的量。这排除了粘度或湍流长度作为标度参数，并限制了这一限制的彻底可能的分析图片。我们专注于牛顿定律的阻力为一个弹丸在静止的流体中快速移动。受牛顿阻力定律的启发（在大雷诺数极限下与运动物体速度的平方成比例），当确定了边界层的分离位置时，这在实验中得到了很好的验证，我们提出了湍流尾流中雷诺应力与速度场相关量之间的显式关系（在时间上平均，但取决于空间），在一个积分微分方程的形式为速度，解决了一个Poietille流在一个圆形管道。
2019-12-30 nlin.CD physics.flu-dyn
A Geometric Foundation for the Universal Laws of Turbulence
本文提出基于几何方法的湍流理论框架，通过随机示踪剂和Schrödinger Bridge原理推导出Kolmogorov尺度和壁面定律，揭示湍流尺度律的物理基础。
2025-12-03 physics.flu-dyn
The power spectrum of compressible turbulence: A story in symmetries
本文从微观作用量的对称性和线性变换出发，推导出可压缩湍流中关联函数及其生成元的精确关系，约束了动能谱的标度行为，并证明作用量可分解为与随机Navier-Stokes理论相同的不可压缩部分和类似三维Burgers方程的纵向部分。
2025-09-15 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Friction Scaling Laws for Transport in Bacterial Turbulence
了解摩擦阻力在扩散输运中的作用是主动湍流领域的一个重要问题。使用一个连续体模型，适用于细菌悬浮液，我们调查的作用，埃克曼摩擦运输的被动（拉格朗日）示踪剂，去与当地的流动。我们发现，从弹道扩散制度的交叉发生在一个时间尺度$τ_c$，达到最小值在零摩擦，这意味着注入和耗散的能量延迟松弛示踪剂。我们通过提出$τ_c \sim 2 \ell^*/u_{\text{rms}}$来解释这一点，其中$\ell^*$是从能谱峰提取的主导长度尺度，而$u_{\text{rms}}$是将动能设置为稳态的速度尺度，两个尺度都随着摩擦单调减小。最后，我们预测的$\ell^*$，$u_{\text{rms}}$和扩散系数$\mathcal{D} \sim \ell^* u_{\text{rms}} / 2$，这是有效的在很宽的范围内的流体摩擦的强大的标度律。我们的研究结果可能是相关的传输现象，在一个通用的活性流体。
2019-05-29 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Numerical validation of scaling laws for stratified turbulence
本研究通过直接数值模拟验证了分层湍流的标度律，表明多尺度模型能准确捕捉小尺度各向同性主导区域的特性，而其单尺度简化则适用于描述外部层状平静流动。
2024-05-11 astro-ph.SR physics.flu-dyn
Inverse transfer of magnetic helicity in direct numerical simulations of compressible isothermal turbulence: scaling laws
在等温理想磁流体力学（MHD）框架下，通过直接数值模拟大尺度机械驱动的湍流，研究了磁螺旋度的逆传递。机械力要么是纯螺线管的，要么是纯压缩的，所考虑的紊流稳态具有均方根（RMS）马赫数0.1 $\lesssim$ M $\lesssim$ 11。一个连续的小规模电动势强迫注入磁螺旋波动，这导致越来越大的磁结构的建立。谱标度指数的观察，对于低马赫数，是一致的不可压缩的情况下与以前的研究。更高的压缩性导致更平坦的磁螺旋度标度指数。与压缩驱动紊流相比，即使在高马赫数下，螺线管驱动紊流与不可压缩情况的偏差也比较小，在压缩驱动紊流中，在相对较低的RMS马赫数M $\gtrsim$ 3下已经可以看到很大的偏差。因此，可压缩效应可以在磁螺旋度的逆传递中发挥重要作用，特别是当湍流驱动器相当压缩时。然而，在不可压缩情况下观察到的理论结果，可以通过适当改变变量，使用阿尔文速度代替磁场，转移到超音速湍流。
2020-09-20 physics.flu-dyn physics.plasm-ph physics.space-ph
Estimations and scaling laws for stellar magnetic fields
在快速旋转的湍流中（Rossby数远小于1），湍流对流的标准混合长度理论破裂，科里奥利力进入力平衡，使得磁场最终取决于旋转。本文通过简化导电流体运动的自持磁流体动力学发电机方程，借助于热对流驱动的各向同性非旋转和各向异性旋转湍流理论，对恒星慢旋和快旋磁场进行了估计，并导出了标度律。我们的标度律与观测值符合得很好。
2022-01-11 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
MHD Turbulence: Scaling Laws and Astrophysical Implications
湍流是天体物理流动最常见的状态。在典型的天体物理流体中，湍流伴随着强磁场，这对湍流级联的动力学有很大的影响。近年来，磁流体动力学（MHD）湍流理论取得了重大突破。这是我们第一次有一个尺度模型，是由观测和数值模拟支持。本文综述了不可压缩湍流和可压缩湍流的研究进展。我们比较了Iroshnikov-Kraichnan和Goldreich-Sridhar模型，并讨论了Alfvén，慢波和快波的标度。我们还讨论了全新的制度下发生的MHD湍流的尺度下，流体动力学湍流运动阻尼的粘性。在部分电离的弥漫星际气体的情况下，粘性是由于中性和截断湍流级联在$\sim$秒差距尺度。我们表明，在这个尺度下，磁波动与浅谱持续和讨论的可能性后，离子和中性粒子去耦恢复的MHD级联。我们讨论了这一新的洞察力的宇宙线输运，晶粒动力学等MHD湍流的影响，以及如何检验理论预测与观测结果。
2002-05-17 astro-ph physics.ao-ph physics.flu-dyn
Microscopic laws vs. Macroscopic laws: Perspectives from kinetic theory and hydrodynamics
还原论是一种流行的科学观点，根据这种观点，所有的物理现象都可以从物理学的基本定律来理解。Anderson [Science，177，393（1972）]、Laughlin和Pines [PNAS，97，28（2000）]和其他人反对这种观点，并主张宇宙和定律的等级结构。在本文中，我们提出后一种观点，表明一些复杂的流动特性，使用流体动力学方程（宏观法律）是非常困难的，如果不是不可能的，在微观框架-动力学理论来描述。这些性质包括Kolmogorov的湍流理论、湍流耗散和扩散以及动压。我们还提供了其他几个分层描述的例子。
2019-04-25 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.flu-dyn
Addendum: Hidden symmetries, trivial conservation laws and Casimir invariants in geophysical fluid dynamics (2018 J. Phys. Commun. 2 115018)
本文对地球物理流体动力学中与质量、熵和其它Clebsch守恒有关的内部对称变换作了一个推广。这些对称性变换以前参数化的任意函数$\cal F$的物质保守的Clebsch潜力。该扩展包括在添加位涡$q$的字段列表上的一个新的任意函数$\cal G$依赖。如果${\cal G}=q{\cal A}(s)$，其中${\cal A}(s)$是比熵$s$的任意函数，则对称性是平凡的，并产生平凡的守恒定律。否则，对称性是非平凡的，并且存在相关的非平凡守恒定律。此外，定义了平凡和非平凡Casimir不变量的概念。所有非平凡的对称性，成为隐藏以下减少相空间与非平凡的Casimir不变量的非正则哈密顿制定的流体，而所有平凡的守恒律与平凡的Casimir不变量。
2021-10-13 physics.flu-dyn
Symmetries, conservation laws, invariant solutions and difference schemes of the one-dimensional Green-Naghdi equations
本文在Lagrangian坐标下对一维Green-Naghdi方程进行Lie群分类，利用Noether定理导出不平坦底部地形下的守恒律，并构造保持对称性和守恒律的差分格式，通过精确行波解进行数值验证。
2020-08-27 physics.flu-dyn
On spectral scaling laws for incompressible anisotropic MHD turbulence
给出了均匀外磁场$B_0 {\bf {\hat e}_{\pa}}$作用下各向异性磁流体力学（MHD）湍流的一个启发式模型。该模型适用于中等和强$B_0$，并能够描述强和弱波湍流制度，以及它们之间的过渡。该模型的主要成分是假设在所有尺度上\add{the}线性波动周期和\add{the}非线性周转时间尺度之间的比值为常数。与Goldreich和Sridhar [P. Goldreich和S. Sridhar，ApJ { \bf 438}，763（1995）]中，没有另外假设该比率在所有尺度下等于1，这允许我们使用Iroshnikov-Kraichnan现象学。然后可以恢复广泛观察到的平行和垂直波数之间的各向异性标度律$\kpa \propto \kpe^{2/3}$（参考$B_0 {\bf {\hat e}_{\pa}}$），并获得总能谱$E(\kpe,\kpa) \sim \kpe^{-α} \kpa^{-β}$的通用预测$3α+ 2β= 7$。特别地，通过这样的预测，弱Alfvén波湍流常通量解被恢复，并且第一次，Galtier等人[S. Galtier等人，J. Plasma Phys.{ \bf 63}，447（2000）]。
2005-07-08 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Scaling laws of two-dimensional incompressible turbulent transport
利用高质量的直接数值模拟方法研究了二维不可压湍流场中的扩散输运问题。采用了三类湍流谱，它们能够捕获短和长范围的时空相关性和振荡特征。我们报告了新的标度律，从$γ=7/10$范式的换算指数，并依赖于湍流的功能。发现了扩散在冻结区和冻结区之间的一个简单关系，强调了区分微分和积分特征尺度的重要性。
2023-03-23 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
The Universal Statistical Structure and Scaling Laws of Chaos and Turbulence
本文利用量子混沌与 RMT 分析不可压缩及可压缩湍流图像，发现其 Gram 矩阵属于量子混沌普适类，并具有区别于经典混沌、随机数据和自然图像的幂律标度。
2023-11-02 cond-mat.stat-mech hep-th nlin.CD
Strategies for determining the cascade rate in MHD turbulence: isotropy, anisotropy, and spacecraft sampling
用于评估级联率的“精确”定律，追溯到Kolmogorov "4/5“定律，已经被扩展到许多感兴趣的系统，包括磁流体动力学（MHD），以及磁流体和普通流体类型的可压缩流动。应当理解，实施方式可能受到可用数据的数量和湍流对称性的缺乏的限制。评估这种"三阶“（或Yaglom）关系的准确性和可行性最有效的方法是检查增量形式的冯·卡曼-豪沃思方程，这是一个框架，三阶定律是从这个框架中导出的渐近近似。使用这种方法，我们研究的内容不可压缩MHD的三阶法律的一些细节。最简单的版本依赖于各向同性的假设和存在一个定义良好的惯性范围，而相关的程序将相同的想法推广到任意旋转对称。从这些法律的基础上几个采样和拟合策略的耗散率获得正确和准确的值的条件进行了研究，使用模拟结果。我们解决的问题是特别相关的采样太阳风湍流的一个或多个航天器。
2022-09-02 physics.flu-dyn physics.plasm-ph physics.space-ph
