Подсеточное моделирование для исследования сжимаемой магнитогидродинамической турбулентности космической плазмы
А.А. Чернышова,
К.В. Карельскийа,
А.С. Петросяна,б аИнститут космических исследований РАН, ул. Профсоюзная 84/32, Москва, 117997, Российская Федерация бМосковский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Институтский пер. 9, Долгопрудный, Московская обл., 141701, Российская Федерация
Представлен обзор современного состояния исследований сжимаемой магнитогидродинамической турбулентности космической плазмы методами вычислительной физики. В отличие от турбулентности нейтральной несжимаемой жидкости, в этом случае присутствуют магнитное поле и сжимаемость, что существенно усложняет изучение свойств турбулентности космической плазмы методами прямого численного моделирования. Обсуждается метод крупных вихрей, разработанный в качестве альтернативы прямому моделированию. Метод основан на фильтрации исходных уравнений магнитной гидродинамики и подсеточном моделировании универсальной мелкомасштабной турбулентности. Подробно анализируется как сам метод, так и различные подсеточные модели для сжимаемых магнитогидродинамических турбулентных течений в политропной и теплопроводящей плазме. Обсуждается применение подсеточного моделирования для исследования турбулентности локальной межзвёздной среды и масштабно-инвариантных спектров в магнитогидродинамической турбулентности.
@article{Chernyshov:2014,author = {A. A. Chernyshov and K. V. Karelsky and A. S. Petrosyan},title = {Subgrid-scale modeling for the study of compressible magnetohydrodynamic turbulence in space plasmas},publisher = {Uspekhi Fizicheskikh Nauk},year = {2014},journal = {Usp. Fiz. Nauk},volume = {184},number = {5},pages = {457-492},url = {https://ufn.ru/ru/articles/2014/5/a/},doi = {10.3367/UFNr.0184.201405a.0457}}
Поступила: 28 марта 2013, доработана: 13 сентября 2013, одобрена в печать: 13 сентября 2013