螺旋性对不可压缩随机流有效扩散率的影响
无序系统与神经网络
2009-10-31 v1
摘要
通过大规模高精度数值模拟和各种近似方案，研究了被动标量在冷却（固定）不可压缩速度场中的扩散。我们表明，在无螺旋性情况下，二阶自洽扰动理论能够准确预测该场中轨迹粒子的有效扩散率。当存在螺旋性时，模拟结果显示有效扩散率出现意想不到的强烈增强，这一现象高度非扰动性，且在分子扩散率极小时最为显著。我们发展并分析了一系列近似方案，指出扩散率的增强源于一种新型二阶效应：螺旋分量的场并不直接重整化有效扩散率，却增强了非螺旋部分的流动强度，而后者又重整化了分子扩散率。我们进一步表明，这种重整化在分子扩散率偏小时最为重要，与数值模拟结果一致.
引用
@article{arxiv.cond-mat/0012357,
title = {The Effect of Helicity on the Effective Diffusivity for Incompressible Random Flows},
author = {D. S. Dean and I. T. Drummond and R. R. Horgan},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0012357},
year = {2009}
}
备注
19 pages, 11 figures Latex source