Detta papper granskar resultat som visar fördelarna med att studera väggbundna skjuvflöden med hjälp av dynamik för utvecklingen av det statistiska tillståndet i det turbulenta systemet. Den statistiska tillståndsdynamik (SSD) metod som används i detta arbete använder en andra ordning stängning som isolerar samspelet mellan strömwise medelvärdet och motsvarande perturbation kovarians. Denna stängning begränsar icke-linjäriteten i SSD till den som uttryckligen behålls i det strömvis konstanta medelvärdet tillsammans med icke-linjära interaktioner mellan medelvärdet och perturbationens kovarians. Denna dynamiska begränsning, där explicit perturbation-perturbation icke-linjäritet avlägsnas från perturberingsekvationen, resulterar i en förenklad dynamik som kallas den begränsade icke-linjära (RNL) dynamiken. RNL-system i vilka en ensemble av ett begränsat antal förverkliganden av perturberingsekvationen delar samma medelflöde ger dragbara approximationer till motsvarande oändliga ensemble RNL-system. Det oändliga ensemblesystemet, kallat S3T, introducerar nya analysverktyg för att studera turbulens. RNL med en enda ensemblemedlem kan alternativt ses som ett förverkligande av RNL dynamik. RNL-system tillhandahåller beräkningseffektiva metoder för att approximera SSD-systemet och producera självförsörjande turbulens som uppvisar kvalitativa egenskaper liknande dem som observerats i direkta numeriska simuleringar (DNS) trots dess avsevärt förenklade dynamik. Slutligen visar vi att RNL:s turbulens kan stödjas av så få som en enda strömvis varierande komponent som interagerar med det strömvis konstanta medelflödet och att omdömesgilla val av detta trunkerade stöd, eller "bandbegränsning", kan användas för att förbättra den kvantitativa noggrannheten i RNL:s turbulens. Resultaten tyder på att SSD-metoden ger nya analytiska och beräkningsmässiga verktyg som möjliggör nya insikter om väggurbulens.
Ett annat sätt att inkludera icke-linjära effekter föreslogs genom en statistisk tillståndsdynamik, där de begränsas till samspelet mellan det strömvis genomsnittliga flödet och perturbationer (se REF:s översyn ).
A statistical state dynamics approach to wall-turbulence
{'venue': 'Phil. Trans. R. Soc. A, 375, 20160081 (2017)', 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Mathematics', 'Physics', 'Medicine']}