Dissipation, intermittency, and singularities in incompressible turbulent flows
Notice bibliographique
Résumé
We examine the connection between the singularities or quasisingularities in the solutions of the incompressible Navier-Stokes equation (INSE) and the local energy transfer and dissipation, in order to explore in detail how the former contributes to the phenomenon of intermittency. We do so by analyzing the velocity fields (a) measured in the experiments on the turbulent von Kármán swirling flow at high Reynolds numbers and (b) obtained from the direct numerical simulations of the INSE at a moderate resolution. To compute the local interscale energy transfer and viscous dissipation in experimental and supporting numerical data, we use the weak solution formulation generalization of the Kármán-Howarth-Monin equation. In the presence of a singularity in the velocity field, this formulation yields a nonzero dissipation (inertial dissipation) in the limit of an infinite resolution. Moreover, at finite resolutions, it provides an expression for local interscale energy transfers down to the scale where the energy is dissipated by viscosity. In the presence of a quasisingularity that is regularized by viscosity, the formulation provides the contribution to the viscous dissipation due to the presence of the quasisingularity. Therefore, our formulation provides a concrete support to the general multifractal description of the intermittency. We present the maps and statistics of the interscale energy transfer and show that the extreme events of this transfer govern the intermittency corrections and are compatible with a refined similarity hypothesis based on this transfer. We characterize the probability distribution functions of these extreme events via generalized Pareto distribution analysis and find that the widths of the tails are compatible with a similarity of the second kind. Finally, we make a connection between the topological and the statistical properties of the extreme events of the interscale energy transfer field and its multifractal properties.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».