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Wavelet forcing for
numerical simulation of two-dimensional turbulence
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| Kai SCHNEIDER and Marie FARGE K.S.: Institut für Chemische Technik, Universität Karlsruhe, Kaiserstrasse 12, 76128 Karlsruhe, Germany; M.F.: Laboratoire de Météorologie Dynamique, École Normale Supérieure, 24, rue Lhomond, 75231 Paris cedex 05, France |
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| Abstract | This note presents a new method to force turbulent flows
computed by numerical simulations. The forcing term is defined in an inhomogeneoous
way, because it depends nonlinearly on the wavelet coefficients of the vorticity
field. It injects energy and enstrophy as locally as possible in both physical
and spectral spaces. This new forcing is defined in wavelet space in order
to control the smoothness of the vortices thus excited and to model the
local production of vortices by instabilities observed in turbulent flows. Keywords: wavelet / two-dimensional turbulence / forcing |
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Forçage en ondelettes pour la simulation de turbulence bidimentionnelle |
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| Résumé | Cette note présente une nouvelle méthode de
foçage des écoulements turbulents calculés parsimulation
numérique. Le terme de forçage est défini de façon
inhomogène car il dépend non linéairement de la valeur
des coefficients d'ondelettes du champ de vorticité. Il injecte l'énergie
et l'enstrophie aussi localement que possible, à la fois dans l'espace
physique et dans l'espace spectral.Cette nouvelle façon d'effctuer
le forçage est définie dans l'espace des coefficients d'ondelettes
afin de pouvoir contrôler la régularité des tourbillons
ainsi produits. Cela permet de modéliser la production locale des
tourbillons par des instabilité que l'on observe dans les écoulements
turbulents. Mots clés: ondelette / turbulence bidimensionnelle / forçage |