Direct control of the small-scale energy balance in two-dimensional fluid dynamics
Direct control of the small-scale energy balance in two-dimensional fluid dynamics
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二维流体动力学中小尺度能量平衡的直接控制
DOI：
10.1017/jfm.2015.526
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发表时间：
2015
影响因子：
3.7
通讯作者：
Frank J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Frank J
我们探索了对二维不可压缩流体动力学的伪谱截断的直接修改，以保持规定的动能谱。该方法提供了一种模拟具有定义的光谱属性的流体状态的方法，目的是将模拟统计与来自观测、理论预测或高保真模拟的给定信息相匹配。在这里概述的方案中，引入了分子动力学中常用的Nosé-Hoover恒温器作为反馈控制，应用于傅立叶离散的N-S方程的能级。正如我们在数值实验中所展示的，动力学性质(用自相关函数量化)仅受到我们的装置的适度扰动，而系综色散比相应的包含高粘度的截断的模拟显著增强。
We explore the direct modification of the pseudo-spectral truncation of two-dimensional, incompressible fluid dynamics to maintain a prescribed kinetic energy spectrum. The method provides a means of simulating fluid states with defined spectral properties, for the purpose of matching simulation statistics to given information, arising from observations, theoretical prediction or high-fidelity simulation. In the scheme outlined here, Nosé–Hoover thermostats, commonly used in molecular dynamics, are introduced as feedback controls applied to energy shells of the Fourier-discretized Navier–Stokes equations. As we demonstrate in numerical experiments, the dynamical properties (quantified using autocorrelation functions) are only modestly perturbed by our device, while ensemble dispersion is significantly enhanced compared with simulations of a corresponding truncation incorporating hyperviscosity.
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影响因子：
8.6
作者：
J. Audretsch
通讯作者：
J. Audretsch
DOI：
--
发表时间：
2003
影响因子：
11.1
作者：
R. Abramov;A. Majda
通讯作者：
A. Majda
DOI：
10.1016/j.jcp.2007.09.002
发表时间：
2007
期刊：
J. Comput. Phys.
影响因子：
--
作者：
S. Dubinkina;J. Frank
通讯作者：
J. Frank
哈密顿粒子网格法中涡度守恒的统计相关性
DOI：
10.1016/j.jcp.2009.12.012
发表时间：
2009
期刊：
J. Comput. Phys.
影响因子：
--
作者：
S. Dubinkina;J. Frank
通讯作者：
J. Frank
影响因子：
1.6
作者：
Leimkuhler, Ben;Noorizadeh, Emad;Theil, Florian
通讯作者：
Theil, Florian