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间歇性波动决定湍流混沌的性质

流体动力学 2025-05-15 v1 统计力学 混沌动力学

摘要

我们借鉴最近在非线性哈密顿型流体中处理多体混沌的思路[ Murugan 等人,Phys. Rev. Lett. 127, 124501 (2021)],重新审视黄轨数 Re 对 Lyapunov 指数 λReα\lambda\propto{\rm Re}^\alpha 的依赖问题,即在完全发展的湍流中。通过使用此类decorrelator,我们检验了粘性耗散与非线性相互作用的竞争效应。我们得到 α=0.59±0.04\alpha = 0.59 \pm 0.04 的精确值,并指出偏离Kolmogorov平均场结果 λRe\lambda \propto \sqrt{{\rm Re}} 的原因是速度梯度张量中间歇性波动的影响。我们进一步在湍流的局部动力系统模型中验证了结果的鲁棒性。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.09538,
  title  = {Intermittent fluctuations determine the nature of chaos in turbulence},
  author = {Aikya Banerjee and Ritwik Mukherjee and Sugan Durai Murugan and Subhro Bhattacharjee and Samriddhi Sankar Ray},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.09538},
  year   = {2025}
}