Navier-Stokes 与 MHD 湍流的拉格朗日统计
等离子体物理
2015-06-26 v1 流体动力学
摘要
我们报道了不可压缩湍流流体与磁流体动力学（MHD）流中平流输运的拉格朗日粒子高分辨率数值模拟的比较。数值模拟在 Navier-Stokes 情形下采用多达 个配置点与一千万粒子，在 MHD 情形下采用 个配置点与一百万粒子。在流体动力学情形下，我们的发现与 Mordant 等人[1]和 Xu 等人[2]近期实验相符。它们与 Biferale 等人[3]的模拟不同，源于评估结构函数所选范围之差异。在 Navier-Stokes 湍流中，间歇性强于[3]多重分形方法的预测，而在 MHD 湍流中多重分形方法的预测比我们模拟中观测到的更具间歇性。此外，我们的模拟揭示拉格朗日 Navier-Stokes 湍流比 MHD 湍流更具间歇性，而欧拉情形下情况相反。这些发现无法由多重分形建模一致描述。关键在于耗散结构的几何对拉格朗日与欧拉间歇性具有不同的含义。将多重分形方法应用于加速度 PDF 的建模在 Navier-Stokes 情形下效果良好，但在 MHD 情形下仅尾部被较好描述。
引用
@article{arxiv.physics/0702115,
title = {Lagrangian Statistics of Navier-Stokes- and MHD-Turbulence},
author = {H. Homann and R. Grauer and A. Busse and W. C. Müller},
journal= {arXiv preprint arXiv:physics/0702115},
year = {2015}
}
备注
to appear in J. Plasma Phys