Navier-Stokes 湍流中的极端涡量增长
流体动力学
2010-01-11 v1
摘要
根据统计湍流理论，系综平均的涡量平方 rho_E 预期增长不快于 drho_E/dt ~ rho_E^{3/2}。通过求解最大体拟涡能 (E) 增长的变分问题，找到了增长速率高达 dE/dt ~ E^3 的速度场。利用具有良好分辨小尺度数值模拟以及准拉格朗日平流来追踪涡量快速增长的流体子体积，我们研究了涡量增长的空间分辨统计。我们发现，体系综平均增长界限在局部以极高的精度得到满足。也可以识别出 dE/dt ~ E^3 的元素，但当强度变得过大时，其增长倾向于被系综平均定律所取代。
引用
@article{arxiv.0911.5215,
title = {Extreme vorticity growth in Navier-Stokes turbulence},
author = {Joerg Schumacher and Bruno Eckhardt and Charles R. Doering},
journal= {arXiv preprint arXiv:0911.5215},
year = {2010}
}
备注
12 pages, 5 Postscript figures, accepted for publication in Physics Letters A