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Frecuencia cáustica en flujos estocásticos en 2D modelando la turbulencia

Autores: Piterbarg, Leonid I.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Frecuencia cáustica en flujos estocásticos en 2D modelando la turbulencia


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Flujos estocásticos
Turbulencia 2D
Medios compresibles
Frecuencia cáustica
Jacobiano
Exponente de Lyapunov

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 35

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los flujos estocásticos que imitan la turbulencia 2D en medios compresibles son considerados. Las partículas impulsadas por tales flujos pueden colisionar y estudiamos la frecuencia de colisión (caústica). Las caústicas ocurren cuando el Jacobiano de un flujo se anula. En primer lugar, se deriva un sistema de ecuaciones diferenciales estocásticas no lineales que involucran al Jacobiano y se reducen a un menor número de incógnitas. Luego, para casos especiales de la fuerza estocástica, se encuentran límites superiores e inferiores para el número medio de caústicas en función del número de Stokes. Los límites proporcionan un asintótico exacto para números de Stokes pequeños. La eficacia de los límites se verifica numéricamente. Como resultados auxiliares, damos pruebas rigurosas de las conocidas expresiones para la frecuencia de caústicas y el exponente de Lyapunov en el modelo unidimensional. Nuestros hallazgos también pueden ser utilizados para estimar el tiempo medio en el que una ecuación en derivadas parciales tipo Riemann 2D con una fuerza estocástica pierde la unicidad de las soluciones.

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