Implications of Reynolds Averaging for Reactive Tracers in Turbulent Flows
Notice bibliographique
Résumé
RANS simulations have been broadly used to investigate turbulence in the oceans and atmosphere. Within these environments there are a multitude of tracers undergoing reactions (eg. phytoplankton growth, chemical reactions). The distribution of these reactive tracers is strongly influenced by turbulent mixing. With a 50 member ensemble of two dimensional Rayleigh-Taylor induced turbulent mixing, we show that the dynamics of a reactive tracer growing according to Fisher’s equation are poorly captured by the mean. A fluctuation-dependent sink introduced by Reynolds averaging Fisher’s equation transfers concentration from the mean to the fluctuations. We compare the dynamics of the reactive tracer with those of a passive tracer. The reaction causes the concentration of reactive tracer to increase thereby increasing Fickian diffusion and allowing the reactive tracer to diffuse into turbulent structures that the passive tracer cannot reach. A positive feedback between turbulent mixing and fluctuation growth is identified. We show that eddy viscosity and diffusivity parameterizations fail to capture the bulk trends of the system and identify a need for negative eddy diffusivities. One must therefore be cautious when interpreting RANS results for reactive tracers.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
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 | 0,001 |
| 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 ».