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
Singularities in Fully Developed Turbulence
唯象的参数被用来探讨有限时间奇点的发展在不同的物理充分发展湍流（FDT）的情况。这个过程中所发挥的作用的级联物理基础进行了研究。三维FDT中空间不稳定性和流体可压缩性的影响、二维FDT和准二维准地转FDT中离心放大机制的作用以及磁流体动力学湍流中的平流扩散机制等不同方面的研究为不同叶栅物理条件下的这一过程提供了物理见解。准地转FDT结果与二维FDT结果在正压极限上相联系，而与三维FDT结果在斜压极限上相联系（在三维情况下进行必要的涡度与准二维情况下的离度的交换），因此它们似乎提供了二维FDT和三维FDT结果之间的一种桥梁。
2014-09-05 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
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
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
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
Model-Driven Conditional Fourier Neural Operator for Spectrum-Consistent Synthetic Turbulence Generation
Institute of Mechanics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院力学研究所）
本文提出基于模型的条件傅里叶神经算子，用于生成频谱一致的合成湍流，通过改进可解释性、缓解回归到均值效应和增强频谱保真度，实现稳健的湍流生成。
2026-01-21 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
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
Three-dimensional fluid motion in Faraday waves: creation of vorticity and generation of two-dimensional turbulence
我们研究了法拉第波中二维湍流的产生，通过研究该系统中空间周期性涡旋的产生。耦合漫射光成像技术和粒子跟踪算法的测量允许同时观察三维流体运动和波场地形的时间变化。准驻波被发现与空间扩展的流体输运共存。更具体地说，破坏的规则模式的粒子与出现一个复杂的流体运动，其统计数据是类似的二维湍流。我们发现，格子的dronons产生涡在dronon尺度的水平流。这些涡流的相互作用解释了二维湍流如何被几乎驻波所推动。值得注意的是，拉格朗日轨迹的曲率揭示了充分发展的湍流中强迫尺度涡的“足迹”。二维Navier-Stokes湍流应被视为法拉第波中的无序源。这些发现也提供了一个新的模式，在二维流动中的涡量创建。
2014-03-31 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
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
Direct Numerical Simulation of a Turbulent Boundary Layer on a Flat Plate Using Synthetic Turbulence Generation
采用不可压纳维-斯托克斯方程的直接数值模拟（DNS）方法计算平板上的湍流边界层，作为合成湍流发生器（STG）入流边界条件的试验台。入口动量厚度雷诺数约为1，000。该研究验证了STG在边界条件下游5至7个边界层厚度范围内产生精确湍流的能力。还测试了稳定方案变化对边界层发展的影响。此外，所需的网格分辨率的发展区域和下游流动时，使用稳定的有限元方法进行了研究。
2021-02-12 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
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 energy spectrum of incompressible turbulence is known to reveal a pileup of energy at those high wavenumbers where viscous dissipation begins to act. It is called the bottleneck effect. Based on direct numerical simulations of the incompressible Navier-Stokes equations, results from Donzis & Sreenivasan (2010) pointed to a decrease of the strength of the bottleneck with increasing intensity of the turbulence, measured by the Taylor micro-scale Reynolds number $R_λ$. Here we report first experimental results on the dependence of the amplitude of the bottleneck as a function of $R_λ$ in a wi…
2018-12-20 physics.flu-dyn
Inflow turbulence generation for eddy-resolving simulations of turbomachinery flows
提出了一种简单的循环和重标度方法，利用非结构网格计算流体动力学代码生成来流湍流。该方法已在空间发展平板湍流边界层的大涡模拟中得到验证。所提出的重标度算法是基于动量厚度，这是更强大的，基本上消除了需要找到的边缘的湍流边界层在非结构网格代码。本文还讨论了将该算法推广到混合RANS/LES型方法和壁面有界湍流问题。作为一个应用实例，给出了具有不同来流边界层特性的环形扩压器的计算结果。
2014-08-21 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
Generation of weakly nonlinear turbulence of internal gravity waves in the Coriolis facility
本文对波浪强迫下的分层湍流进行了实验研究。分层湍流存在于海洋中，并预计将由内部重力波的非线性相互作用所主导，如Garrett & Munk谱所描述的。为了达到湍流制度为主的分层，我们使用的Coriolis设施在格勒诺布尔（法国），大尺寸使我们能够达到制度与低弗劳德数和大雷诺数。分层是通过使用垂直线性变化的盐浓度，我们迫使大尺度波在$6\times6\times 1$ m $^3$域。我们进行时间分辨PIV探测速度场的时空结构。我们观察到一个由波组成的宽带谱。由于流动容器的方形形状以及连续部分，观察到离散模式，该连续部分与随机弱非线性波的轴对称叠加一致。我们的观察支持解释的湍流的强烈分层流体的内波的波动湍流，虽然我们的频谱是很大的不同，从加勒特和芒克频谱。弱湍流继续下降到一个小的截止长度尺度（浮力波长），在该尺度下，预计将过渡到更强的非线性湍流。
2020-06-25 physics.flu-dyn
Turbulence generation by large-scale extreme vertical drafts and the modulation of local energy dissipation in stably stratified geophysical flows
我们观察到出现强烈的垂直草案直接数值模拟的Boussinesq方程在一系列参数的地球物理利益。这些结构在空间和时间上间歇出现，产生湍流，增强动能和势能能量耗散，为观测到的大量洋流局部能量耗散的变化及其概率分布函数的调制提供了可能的解释。我们展示了如何，由于极端草案，在运行与弗劳德数在地球物理学的情况下，大约10%的域流可以占高达50%的全球体积耗散，让人想起基于海洋模型的估计。
2022-02-16 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
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
Self-Similarity and Universality in Rayleigh-Taylor, Boussinesq Turbulence
我们报告和讨论的Rayleigh-Taylor不稳定性的Boussinesq，不可压缩制度发展到湍流的案例研究模拟。我们的主要重点是对已经发展和增长的尺寸混合区内部的密度和速度波动进行统计分析。新的观测报告中的手稿关注的速度和密度波动谱内的混合区快照的自相似性，独立的水平切片水平的频谱，和普遍性显示在一个虚拟的独立的内部结构的混合区，测量在重新缩放的空间单位，初始界面扰动。
2008-08-14 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
Zonal flow generation in collisionless trapped electron mode turbulence
本文用解析方法研究了无碰撞俘获电子模（TEM）湍流中带状流的产生。TEM湍流的简化模型是基于反应漂移波的先进流体模型。导出了带状流生长速率的解析表达式，并与线性TEM生长进行了比较，并对典型托卡马克参数值进行了等离子体参数定标。
2009-01-15 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
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
Self-similar Subgrid-scale Models for Inertial Range Turbulence and Accurate Measurements of Intermittency
研究了一类基于自相似和可逆闭包的谱亚网格模式，其目的是减小亚网格尺度对充分发展湍流惯性范围的影响。以这种方式，我们提高了规模的扩展，其中异常指数测量的数量级大致为一个数量级，相比直接数值模拟或其他流行的次网格关闭在相同的分辨率。我们发现了第一个迹象表明，高阶矩的不稳定性是没有捕捉到的许多流行的唯象模型发展至今。
2019-07-18 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
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
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
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
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
Fluctuation-induced forces in homogeneous isotropic turbulence
理解非平衡系统中的力产生是统计物理学中的一个重大挑战。我们发现了一个令人惊讶的波动诱导力的两个板沉浸在均匀的各向同性湍流使用直接数值模拟。力是板分离的非单调函数。力产生的机制揭示了一个有趣的类比与波动引起的力量：在流体中的能量是本地化的高涡度区域，或“蠕虫”，其中有一个特征的长度尺度。力的大小取决于板内的蜗杆的包装，当板分离与特征蜗杆长度相当时达到最大力。我们的研究的一个关键含义是，在一个积极的或非平衡系统的长度尺度相关的能量分配决定力的产生。
2018-11-18 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
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
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
Zonal flow generation and its feedback on turbulence production in drift wave turbulence
对不同模型和绝热性参数C值的长谷川-若谷方程描述的等离子体湍流进行数值模拟。结果发现，对于低的C值湍流仍然是各向同性的，纬向流不会产生，也没有抑制的纬向漂移波和粒子输运。对于高值的C，湍流发展到高度各向异性的状态，主要贡献的纬向部门的动能。这种各向异性的流动导致减少的湍流产生的双曲扇区，并限制了粒子输送的平均等密度面。这种行为允许考虑Hasegawa-Wakatani方程的最小PDE模型，其中包含的漂移波/带状流反馈回路原型的LH过渡等离子体设备。
2012-12-21 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
High Reynolds number airfoil turbulence modeling method based on machine learning technique
本文针对高雷诺数下翼型绕流的湍流，发展了一种基于深度神经网络的湍流模型。根据Spalart-Allmaras（SA）湍流模型得到的数据，建立了将流动特征映射到涡粘性的神经网络模型。然后，该模型被用来取代SA湍流模型与CFD求解器相互耦合。本文主要从模型的输入、输出特征和损失函数出发，建立了适合的数据驱动湍流模型。还实现了一种基于特征重要性的特征选择方法。实验结果表明，该特征选择方法能有效去除冗余特征。基于新输入特征的模型在与CFD求解器的互耦方面具有更好的精度和稳定性。求解得到的力系数与实测值吻合较好。该模型在不同来流条件（迎角、马赫数、雷诺数和翼型）下具有较强的通用性。
2021-11-26 physics.flu-dyn
DNS Study on Physics of Late Boundary Layer Transition
本文是我们最近对边界层转捩物理的DNS研究的一个综述。这包括大的相干涡结构的形成机制，小长度尺度的产生和流动随机化。广泛传播的概念涡破裂湍流，这被认为是流动转变的最后阶段，没有观察到，发现理论上是不正确的。本文对边界层转捩的经典理论提出了挑战，提出了一个新的转捩理论，它包括五个步骤：感受性、线性不稳定性、大涡形成、小尺度产生、对称性丧失和湍流随机化。我们还提出了一种新的湍流产生理论。新理论表明，所有小尺度湍流都是由剪切层不稳定性产生的，而剪切层不稳定性是由层流亚层附近的多层涡环、多层掠射和多层正、负尖峰的大涡结构产生的，因此，湍流不是由涡破裂产生的，而是由正、负尖峰和随之而来的高剪切层产生的。剪切层不稳定性被认为是湍流的根源。这一新理论可能给出湍流产生和维持的普遍机制，即能量是由大涡结构通过多层扫掠带来的。
2014-02-25 physics.flu-dyn
A new compact active turbulence generator for premixed combustion: Non-reacting flow characteristics
一种新的紧凑型主动湍流发生器的开发，测试和表征，这扩展了这种发电机用于湍流预混燃烧研究的能力。发电机由两个类似于两个蝴蝶结形状的叶片组成。热线风速仪和高速成像进行表征的非反应流产生的发电机和叶片动力学，分别。两个平均散装流速为5.0和7.0米/秒的检查。为了比较的目的，除了开发的发电机，测试也进行了自由射流以及一个和两个多孔板。计算结果表明，主动网格产生的中心线均方根速度脉动可达1.8m/s，比文献中的反应流脉动大几倍。对于新开发的装置，一维动能的幂律衰减分别为-1.0和7.0 m/s的平均总流速为-1.3。新开发的器件的归一化能量耗散率最小，而能量耗散率最大。对速度数据的频谱分析表明，主频率不等于叶片旋转频率;一维动能和耗散谱遵循-5/3和1/3幂律关系。结果表明，新研制的装置产生的小涡耗散湍流动能的速度比对应于其余的测试湍流发生器。
2022-07-08 physics.flu-dyn
Turbulence generation through an iterative cascade of the elliptical instability
湍流的本质是在很宽的空间尺度上通过涡流的形成、相互作用和破坏来传递能量--从能量注入的最大尺度到能量通过粘性耗散的最小尺度。目前，还没有一个机制框架来捕捉涡的相互作用如何驱动这个级联。我们表明，迭代的椭圆形不稳定，所产生的相互作用的反向旋转的旋涡，导致湍流的出现。我们演示了如何非线性发展的椭圆形不稳定产生一个有序的阵列的反平行二级丝。次级纤维相互作用，导致更小的三级纤维的形成。在实验和模拟中，我们观察到两个和三个迭代的级联，分别。我们的观察表明，椭圆不稳定性可能是湍流叶栅发展的基本机制之一。
2019-11-21 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
Entropy and fluctuation relations in isotropic turbulence
该研究基于广义局部Kolmogorov-Hill方程，提出湍流熵及熵产生定义，并通过各向同性湍流直接数值模拟验证了惯性区间内涨落关系的有效性，发现正逆级联概率密度比呈指数行为，与含湍流温度的熵产生率相关。
2023-09-25 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
Spontaneous generation of inertial waves from boundary turbulence in a librating sphere
在这项工作中，我们报告的激励惯性波在一个librating球，即使是振动频率，这些波不直接被迫。这种自发产生来自赤道附近Ekman边界层中的离心不稳定性引起的局部湍流，并且不依赖于天平动频率。我们的特点，这些惯性波的关键特征与以前的研究中产生的内部波在分层流从本地化的湍流模式类比。特别地，时间谱表现出优选的激发频率值。这种一阶现象对于存在局部湍流的任何旋转流都是通用的，并且与行星应用完全相关。
2013-09-11 physics.class-ph physics.flu-dyn
Observation of an Inverse Energy Cascade in Developed Acoustic Turbulence in Superfluid Helium
本文报道了在He Ⅱ中观测到的第二声-声湍流中的逆能量级联.它的发作发生在临界驱动能量之上，并伴随着巨浪，这些巨浪构成偶尔出现在海洋表面的流氓波的声学模拟。发展了这一现象的理论，并与实验结果相吻合。
2009-01-27 cond-mat.other 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
On developed superfluid turbulence
超流湍流由两个无量纲参数决定。其中之一是表征作用在涡旋上的摩擦力相对于非耗散力的相对值的内禀参数q。反参数1/q的作用与经典流体力学中的雷诺数Re=UR/ν相同。它标志着涡动力学的“层流”和湍流状态之间的过渡。在经典流体力学中，当Re >> 1时，湍流发展为Kolmogorov级联。在超流体中，发展的湍流发生在q << 1。超流湍流的另一个参数是超流雷诺数Re_s=UR/κ，它包含了表征超流中量子化涡量的循环量κ。两个参数q和Re_s控制两类超流湍流之间的交叉或过渡：（i）经典区域，其中Kolmogorov级联（可能由相互摩擦引起的非正则耗散修正）是有效的，涡是局部极化的，涡量的量子化并不重要;和（ii）Vinen量子湍流，其中性质由涡量的量子化决定。提出了这些动态涡旋态的相图。
2004-05-21 cond-mat.soft nlin.CD 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
On the ERG approach in $3 - d$ Well Developed Turbulence
我们应用的方法的重整化群（GR），以下的Polchinski的观点，一个模型的发达和各向同性的流体湍流。伽利略不变性被保存和一个普遍的行为，有关的随机搅拌力的变化，是显而易见的惯性区域的数值结果，在那里的标度不变的行为也出现。得到了能谱（$q^{-{5\over 3}}$）的期望幂律，计算得到的Kolmogorov常数$C_K$与实验数据吻合.
1997-10-06 chao-dyn hep-th nlin.CD
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
On magnetic field generation in Kolmogorov turbulence
本文分析了具有粗糙速度场v（l）~ l^alpha，alpha<1的各向同性均匀湍流导电流体中磁场演化的初始运动学阶段。我们建议，在小磁普朗特数的限制，即当欧姆电阻率比粘度大得多，粗糙度指数，α越小，更大的磁雷诺数，需要激发磁波动。这意味着数值或实验研究的磁流体动力学湍流小普朗特数需要达到极高的分辨率，以充分描述磁现象。
2003-11-26 astro-ph physics.flu-dyn
