无限细反平行涡旋的重连与相干结构
偏微分方程分析
2023-07-19 v2
摘要
湍流的一个特征是有许多涡旋出现，它们相互作用、变形并相交，产生混沌运动。一对涡旋的演化，例如飞机的凝结尾迹，可视为湍流的基本单元。这一简单例子却展现出极为丰富的行为，至今仍缺乏完整解释。特别地，在涡旋重连之后会出现一些马蹄形的相干结构。它们具有由重连区域传出的波相互作用所产生的高复杂度。这些结构也令人联想到将局部感应近似应用于多边形涡旋所得的结构。这可作为一对涡旋在重连过程中产生角点奇点的证据。本文聚焦于重连现象及涌现结构的研究。为此，我们提出一个基于无限细涡旋近似的新模型，该模型使我们能关注涡旋中心线的混沌运动。所发展模型的主要优势在于能够超越重连时刻并观察到相干结构。通过分析流体冲量也可定义重连时间。
引用
@article{arxiv.2305.08613,
title = {Reconnection of infinitely thin antiparallel vortices and coherent structures},
author = {Sergei Iakunin and Luis Vega},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.08613},
year = {2023}
}