湍流环境对自组织临界行为的影响：各向同性与各向异性
统计力学
2020-09-22 v1
摘要
我们研究了一个受环境湍流运动影响的自组织临界系统。该系统由 Hwa 和 Kardar [Phys. Rev. Lett. 62: 1813 (1989)] 提出的各向异性连续随机方程描述。环境的运动由不可压缩流体的各向同性 Kazantsev–Kraichnan“快速变化”系综建模：它是高斯型的，关联时间消失，且配对关联函数形式为 ，其中 为波数， 为任意指数，最现实的值为 （Kolmogorov 湍流）和 （Batchelor 极限）。利用场论重整化群，我们找到了与普适类（即临界行为 regime）相关的重整化群方程的红外吸引不动点。空间维度 和指数 的最现实值对应于纯湍流平流的普适类，其中 Hwa–Kardar (HK) 方程的非线性无关。然而，对于参数 和 的某些取值，HK 方程的（各向异性）非线性和（各向同性）平流速度场均相关的普适类也存在。根据在特定普适类中哪些项（各向异性、各向同性 or 两者）相关，确立了不同类型的标度行为（普通或广义）。
引用
@article{arxiv.2009.00302,
title = {Effects of turbulent environment on self-organized critical behavior: Isotropy vs Anisotropy},
author = {N. V. Antonov and N. M. Gulitskiy and P. I. Kakin and G. E. Kochnev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.00302},
year = {2020}
}