小尺度随机平流存在时的大尺度图灵斑图形成
流体动力学
2019-09-25 v1 斑图形成与孤子
摘要
尽管存在强烈涨落，许多湍流系统如 Rayleigh-B\'{e}nard 对流和 Taylor-Couette 流仍展现出自组织的大尺度流动图灵斑图。小尺度湍流涨落如何影响此类大尺度流动图灵斑图的出现与稳定性？此处，我们通过研究一类在 Kraichnan-Kazantsev 速度场随机平流存在下的图灵斑图形成系统，从概念上探讨该问题。结合图灵斑图形成工具与统计理论及模拟，我们表明随机平流会改变涌现图灵斑图的起始点及波数。作为对流中图灵斑图形成的一个简单模型，我们以一个包含随机平流的广义 Swift-Hohenberg 方程展示了这些效应。我们还讨论了结果对湍流 Rayleigh-B\'{e}nard 对流大尺度流动的意义。
引用
@article{arxiv.1909.10814,
title = {Large-Scale Pattern Formation in the Presence of Small-Scale Random Advection},
author = {Gregor Ibbeken and Gerrit Green and Michael Wilczek},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.10814},
year = {2019}
}