A differential approximation model for passive scalar turbulence

标量(数学) 湍流 物理 波数 谱线 消散 能量级联 非线性系统 光谱密度 标量场 统计物理学 经典力学 机械 数学 量子力学 统计 几何学
作者
Pierre Morel,Shi Xu,Özgür Gürcan
出处
期刊:Journal of Physics A [IOP Publishing]
卷期号:54 (33): 335701-335701 被引量:4
标识
DOI:10.1088/1751-8121/ac1484
摘要

Two-dimensional passive scalar turbulence is studied by means of a k-space diffusion model based on a third order differential approximation. This simple description of local nonlinear interactions in Fourier space is shown to provide a general expression, in line with previous seminal works, and appears to be suitable for various 2D turbulence problems. Steady state solutions for the spectral energy density of the flow are shown to recover the Kraichnan–Kolmogorov phenomenology of the dual cascade, while various passive scalar spectra, such as Batchelor or Obukhov–Corssin spectra are recovered as steady state solutions of the spectral energy density of the passive scalar. These analytical results are then corroborated by numerical solutions of the time evolving problem with energy and passive scalar injection and dissipation on a logarithmic wavenumber space grid over a large range of scales. The particular power law spectra that are obtained are found to depend mainly on the location of the kinetic and passive scalar energy injections. In particular, it is shown that by injecting the energy simultaneously at large and small scales, wave number spectra consistent with those of Nastrom–Gage can be obtained.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
kaiki完成签到,获得积分20
1秒前
xty完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
科研通AI6.3应助Ran采纳,获得10
2秒前
CipherSage应助Ran采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
欢喜恶天完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
可可完成签到,获得积分10
4秒前
HAO完成签到,获得积分10
5秒前
kaiki发布了新的文献求助10
6秒前
shidewu完成签到,获得积分10
6秒前
君打豆发布了新的文献求助10
7秒前
fangliu发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
漂亮冰薇完成签到,获得积分10
7秒前
酷波er应助任性云朵采纳,获得10
7秒前
zxc完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
cwt完成签到,获得积分10
8秒前
害羞的茗完成签到,获得积分10
8秒前
baby3480发布了新的文献求助10
9秒前
十三发布了新的文献求助10
9秒前
summer发布了新的文献求助10
9秒前
嗯qq发布了新的文献求助10
9秒前
鲜于冰彤完成签到,获得积分10
10秒前
12秒前
李健的小迷弟应助ghhu采纳,获得10
12秒前
852应助ghhu采纳,获得30
12秒前
CodeCraft应助ghhu采纳,获得10
12秒前
kbb应助ghhu采纳,获得10
12秒前
传奇3应助ghhu采纳,获得10
12秒前
Orange应助ghhu采纳,获得10
12秒前
打打应助ghhu采纳,获得10
12秒前
善学以致用应助ghhu采纳,获得10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 生物化学 化学工程 物理 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6023288
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7649894
关于积分的说明 16172704
捐赠科研通 5171878
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2767288
邀请新用户注册赠送积分活动 1750639
关于科研通互助平台的介绍 1637191