作为涡旋气体非平衡统计力学问题的湍流'混合'层
流体动力学
2013-01-01 v1 统计力学
摘要
本文旨在通过在两者均可明确定义的最简单情形下进行详细的数值研究，揭示湍流剪切流与统计力学之间可能存在的任何关系。为此考虑的剪切流是二维时间演化混合层，这是一种在流向 (x) 上统计均匀、从平面涡片在法向 (y) 上演化的时间依赖流，定义在周期为 L 的 x 周期域中。通过广泛的计算机模拟，重新审视由有限但大量 (N) 个具有相同强度 () 和符号的点涡构成的'涡旋气体'的适当初值问题，从而探索其与统计力学的联系。由于已知涡旋气体相关的流动提供了 Euler 方程的弱解，因此这种联系被认为具有流体力学意义。我们利用涉及多达 个涡旋的模拟研究了超过十类不同的初始条件，对多达 次实现进行了系综平均，并积分了 的时间（其中 是跨越层的速度差，由 给出）。（完整摘要见 PDF）
引用
@article{arxiv.1212.6586,
title = {The Turbulent 'Mixing' Layer as a Problem in the Non-equilibrium Statistical Mechanics of a Vortex Gas},
author = {Saikishan Suryanarayanan and Roddam Narasimha and N. D. Hari Dass},
journal= {arXiv preprint arXiv:1212.6586},
year = {2013}
}