转捩至湍流的确定性与随机性方面
流体动力学
2014-03-19 v1
摘要
本文旨在总结并讨论剪切流中湍流起始机制的最新进展。缺乏明确的失稳机制、时空间歇性特征以及极长寿命的瞬态过程，是此类流动面临的主要困难，阻碍了对转捩过程的理解。我们将以管流为例，展示非线性动力学和统计物理的概念如何有助于解释湍流的起始。特别是，在接近起始点观测到的湍流结构（“湍流斑”）是空间局域化的混沌瞬态，其寿命随雷诺数超指数增长。同时，单个湍流斑的涨落（尽管极为罕见）可能导致新湍流斑的成核。这两种随机过程之间的竞争引发了一种非平衡相变，使湍流从超瞬态转变为持续状态。
引用
@article{arxiv.1403.4516,
title = {Deterministic and stochastic aspects of the transition to turbulence},
author = {Baofang Song and Björn Hof},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.4516},
year = {2014}
}
备注
11 pages, 5 figures