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Lalescu, Cristian ; Wilczek, Michael:
Transitions of turbulent superstructures in generalized Kolmogorov flow.
In: Physical Review Research.
Bd. 3
(2021)
Heft 2
.
- L022010.
ISSN 2643-1564
DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.3.L022010
Abstract
Self-organized large-scale flow structures occur in a wide range of turbulent flows. Yet, their emergence, dynamics, and interplay with small-scale turbulence are not well understood. Here, we investigate such self-organized turbulent superstructures in three-dimensional turbulent Kolmogorov flow with largescale drag. Through extensive simulations, we uncover their low-dimensional dynamics featuring transitions between several stable and metastable large-scale structures as a function of the damping parameter. The main dissipation mechanism for the turbulent superstructures is the generation of small-scale turbulence, whose local structure depends strongly on the large-scale flow. Our results elucidate the generic emergence and low-dimensional dynamics of large-scale flow structures in fully developed turbulence and reveal a strong coupling of large- and small-scale flow features.
Weitere Angaben
| Publikationsform: | Artikel in einer Zeitschrift |
|---|---|
| Begutachteter Beitrag: | Ja |
| Institutionen der Universität: | Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Physikalisches Institut > Lehrstuhl Theoretische Physik I > Lehrstuhl für Theoretische Physik I - Univ.-Prof. Dr. Michael Wilczek Profilfelder > Advanced Fields > Nichtlineare Dynamik Fakultäten Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Physikalisches Institut Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Physikalisches Institut > Lehrstuhl Theoretische Physik I Profilfelder Profilfelder > Advanced Fields |
| Titel an der UBT entstanden: | Nein |
| Themengebiete aus DDC: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik |
| Eingestellt am: | 23 Feb 2022 15:21 |
| Letzte Änderung: | 06 Feb 2024 14:37 |
| URI: | https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/67604 |