RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 12, 2025
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2011

 / 

Сентябрь

←  →

Обзоры актуальных проблем


Наблюдения перемежаемости и обобщённого самоподобия в турбулентных пограничных слоях лабораторной и магнитосферной плазмы: на пути к определению количественных характеристик переноса

 а, б,  б,  б
а Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», пл. акад. Курчатова 1, Москва, 123182, Российская Федерация
б Институт космических исследований РАН, ул. Профсоюзная 84/32, Москва, 117997, Российская Федерация

Сравнительный анализ фундаментальных свойств флуктуаций вблизи границ плазмы, удерживаемой в термоядерных установках, и плазмы в турбулентных погранслоях (ТПС) магнитосферы Земли показал схожесть их основных статистических характеристик, в том числе зависимостей от масштабов (скейлинга) структурных функций и параметров мультифрактальности. Наблюдаются перемежаемый характер флуктуаций и аномальный перенос массы и импульса за счёт спорадических инжекций плазменных потоков с вероятностью больших амплитуд потока значительно выше, чем предсказывается гауссовым законом классической диффузии. Турбулентность в периферийной области удержания плазмы в термоядерных установках и в ТПС обладает обобщённым свойством масштабной инвариантности в широком диапазоне характерных длин, простирающемся вплоть до масштабов диссипации. Экспериментальные скейлинги, полученные в плазменных ТПС, используются для сравнения с результатами экспериментов в нейтральных средах, что позволяет выявить универсальные свойства развитой турбулентности. Скейлинги ТПС описываются логпуассоновской моделью с квазиодномерными диссипативными структурами. Закон среднеквадратичного смещения частиц $\langle \delta x^2\rangle$ со временем $\tau$, полученный из экспериментальных параметров логпуассоновского распределения $\langle \delta x^2\rangle \propto \tau^\alpha$, с показателем $\alpha\approx 1,2-1,8$ свидетельствует о наличии супердиффузии в изучаемых ТПС. Определение характера обобщённого диффузионного процесса из имеющихся регулярных данных является одним из необходимых шагов на пути количественного описания процессов переноса в ТПС.

Текст pdf (1,6 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.0181.201109a.0905
PACS: 05.45.−a, 47.27.−i, 52.35.Ra (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0181.201109a.0905
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2011/9/a/
000298416500001
2011PhyU...54..875B
Цитата: Будаев В П, Савин С П, Зелёный Л М "Наблюдения перемежаемости и обобщённого самоподобия в турбулентных пограничных слоях лабораторной и магнитосферной плазмы: на пути к определению количественных характеристик переноса" УФН 181 905–952 (2011)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 2 июля 2010, доработана: 22 февраля 2011, 2 марта 2011

English citation: Budaev V P, Savin S P, Zelenyi L M “Investigation of intermittency and generalized self-similarity of turbulent boundary layers in laboratory and magnetospheric plasmas: towards a quantitative definition of plasma transport features” Phys. Usp. 54 875–918 (2011); DOI: 10.3367/UFNe.0181.201109a.0905

Список литературы (300) Статьи, ссылающиеся на эту (65) ↓ Похожие статьи (20)

  1. Arkashov N S, Seleznev V A Теоретическая и математическая физика 222 (3) 565 (2025) [Arkashov N S, Seleznev V A Theor Math Phys 222 (3) 483 (2025)]
  2. Levashov N N, Popov V Yu et al Cosmic Res 63 (2) 164 (2025)
  3. Uchaikin V V Fractional Derivatives for Physicists and Engineers Nonlinear Physical Science Chapter 8 (2025) p. 327
  4. Arkashov N S, Seleznev V A Comput. Math. and Math. Phys. 64 (3) 441 (2024) [Arkashov N S, Seleznev V A Žurnal vyčislitelʹnoj matematiki i matematičeskoj fiziki 64 (3) 473 (2024)]
  5. Levashov N N, Popov V Yu et al Cosmic Res 61 (2) 113 (2023)
  6. Arkashov N S, Seleznev V A Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science 33 (7) (2023)
  7. Levashov N N, Popov V Yu et al Космические исследования 61 (2) 116 (2023)
  8. Pisarchik A N, Hramov A E Успехи физических наук 193 (12) 1298 (2023) [Pisarchik A N, Hramov A E Phys. Usp. 66 (12) 1224 (2023)]
  9. Levashov N N, Popov V Yu et al Cosmic Res 60 (1) 9 (2022)
  10. Arkashov N S Physica A: Statistical Mechanics and its Applications 603 127795 (2022)
  11. Dedov A V, Budaev V P Symmetry 14 (11) 2346 (2022)
  12. Batanov G M, Borzosekov V D et al Plasma Phys. Rep. 48 (7) 740 (2022)
  13. Budaev V P, Fedorovich S et al Fusion Engineering and Design 167 112335 (2021)
  14. Budaev V P Symmetry 13 (5) 796 (2021)
  15. Fedorovich S D, Karpov A V et al Plasma Phys. Rep. 47 (4) 345 (2021)
  16. Rakhmanova L, Riazantseva M, Zastenker G Front. Astron. Space Sci. 7 (2021)
  17. Budaev V P, Fedorovich S et al Fusion Engineering and Design 155 111694 (2020)
  18. Budaev V P, Lyublinsky I E et al Nuclear Materials and Energy 25 100834 (2020)
  19. Batanov G M, Borzosekov V D et al Plasma Phys. Rep. 46 (10) 955 (2020)
  20. Budaev V P, Fedorovich S D et al J. Phys.: Conf. Ser. 1683 (3) 032015 (2020)
  21. Budaev V P, Fedorovich S D et al J. Phys.: Conf. Ser. 1686 (1) 012015 (2020)
  22. Budaev V P, Fedorovich S D et al Nuclear Materials and Energy 25 100816 (2020)
  23. Budaev V P, Fedorovich S D et al Heliyon 6 (11) e05510 (2020)
  24. Budaev V P, Fedorovich S D et al J. Phys.: Conf. Ser. 1556 (1) 012087 (2020)
  25. Fedorovich S D, Budaev V P et al J. Phys.: Conf. Ser. 1370 (1) 012045 (2019)
  26. Budaev V P J. Phys.: Conf. Ser. 1238 (1) 012048 (2019)
  27. Budaev V P, Khimchenko L N et al J. Phys.: Conf. Ser. 1370 (1) 012046 (2019)
  28. Budaev V P, Fedorovich S D et al J. Phys.: Conf. Ser. 1370 (1) 012042 (2019)
  29. Budaev V P, Dedov A V et al J. Phys.: Conf. Ser. 1383 (1) 012017 (2019)
  30. Gerasimov D N, Fedorovich S D et al J. Phys.: Conf. Ser. 1370 (1) 012047 (2019)
  31. Budaev V P, Fedorovich S D et al J. Phys.: Conf. Ser. 1383 (1) 012015 (2019)
  32. Smolanov N A J. Phys.: Conf. Ser. 1281 (1) 012078 (2019)
  33. Batanov G M, Borzosekov V D et al Plasma Phys. Control. Fusion 61 (7) 075006 (2019)
  34. Budaev V P, Dedov A V et al J. Phys.: Conf. Ser. 1383 (1) 012016 (2019)
  35. Arkashov N S Comput. Math. and Math. Phys. 59 (3) 402 (2019)
  36. Fedorovich S D, Budaev V P et al J. Phys.: Conf. Ser. 1370 (1) 012044 (2019)
  37. Budaev V P, Dedov A V et al J. Phys.: Conf. Ser. 1370 (1) 012043 (2019)
  38. Smolanov N A J. Synch. Investig. 12 (3) 593 (2018)
  39. Budaev V P J. Phys.: Conf. Ser. 1094 012016 (2018)
  40. Budaev V P Jetp Lett. 105 (5) 307 (2017)
  41. Riazantseva M O, Budaev V P et al Geomagn. Aeron. 57 (6) 645 (2017)
  42. Smolanov N A J. Synch. Investig. 11 (2) 353 (2017)
  43. Riazantseva M, Budaev V et al J. Plasma Phys. 83 (4) (2017)
  44. Arkashov N S, Seleznev V A Theor Math Phys 193 (1) 1508 (2017)
  45. Budaev V P Physics Letters A 381 (43) 3706 (2017)
  46. Budaev V P J. Phys.: Conf. Ser. 891 012301 (2017)
  47. Riazantseva M O, Budaev V P et al Advances in Space Research 58 (2) 166 (2016)
  48. Silin V P, Budaev V P et al Bull. Lebedev Phys. Inst. 43 (4) 132 (2016)
  49. Sharma A S, Aschwanden M J et al Space Sci Rev 198 (1-4) 167 (2016)
  50. Gembarzhevskii G V JMP 06 (01) 46 (2015)
  51. Zybin K P, Sirota V A Успехи физических наук 185 (6) 593 (2015) [Zybin K P, Sirota V A Phys.-Usp. 58 (6) 556 (2015)]
  52. Gembarzhevskii G V, Lednev A K, Osipenko K Yu Tech. Phys. Lett. 41 (12) 1132 (2015)
  53. Krivodubskij V N Kinemat. Phys. Celest. Bodies 31 (2) 55 (2015)
  54. Riazantseva M O, Budaev V P et al Phil. Trans. R. Soc. A. 373 (2041) 20140146 (2015)
  55. Budaev V  P, Zelenyi L  M, Savin S  P J. Plasma Phys. 81 (6) (2015)
  56. Chernyshov A A, Karelsky K V, Petrosyan A S Успехи физических наук 184 (5) 457 (2014) [Chernyshov A A, Karelsky K V, Petrosyan A S Phys.-Usp. 57 (5) 421 (2014)]
  57. Anisimov S V, Shikhova N M Atmospheric Research 135-136 255 (2014)
  58. Savin S, Amata E et al Jetp Lett. 99 (1) 16 (2014)
  59. Zelenyi L, Artemyev A Space Sciences Series of ISSI Vol. Microphysics of Cosmic PlasmasMechanisms of Spontaneous Reconnection: From Magnetospheric to Fusion Plasma47 Chapter 14 (2013) p. 365
  60. Zelenyi L, Artemyev A Space Sci Rev 178 (2-4) 441 (2013)
  61. Vasil’kov D G, Kholnov Yu V, Shchepetov S V Plasma Phys. Rep. 39 (8) 615 (2013)
  62. Bakunin O G Успехи физических наук 183 (3) 257 (2013) [Bakunin O G Phys.-Usp. 56 (3) 243 (2013)]
  63. Kozak L V, Kostyk R I, Cheremnykh O K Kinemat. Phys. Celest. Bodies 29 (2) 66 (2013)
  64. Budaev V P, Grashin S A et al Jetp Lett. 95 (2) 78 (2012)
  65. Gorchakov G I, Karpov A V et al Atmos Ocean Opt 25 (6) 423 (2012)
© Успехи физических наук, 1918–2025
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение