Выпуски

 / 

2015

 / 

Ноябрь

  

Обзоры актуальных проблем


Транзиентная динамика возмущений в астрофизических дисках

 а, б,  б
а Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Физический факультет, Ленинские горы 1 стр. 2, Москва, 119991, Российская Федерация
б Московский Государственный университет им. М.В. Ломоносова, Государственный астрономический институт им. П.К.Штернберга, Университетский просп. 13, Москва, 119889, Российская Федерация

Рассмотрен круг вопросов, связанных с одной из главных нерешённых проблем в теории астрофизических дисков вообще и аккреционных дисков в частности — с проблемой возникновения в них эффективной вязкости в отсутствие магниторотационной неустойчивости. В этом случае вращательный поток невязкой жидкости с кеплеровским профилем угловой скорости спектрально устойчив, и кандидатом на механизм передачи энергии от регулярного движения к возмущениям становится транзиентный рост возмущений. Транзиентные возмущения качественно отличаются от мод возмущений и способны значительно усиливаться в сдвиговых потоках вследствие ненормальности контролирующего их эволюцию динамического оператора. Поскольку собственные векторы такого оператора и представляющие моды возмущений неортогональны друг другу, они могут интерферировать друг с другом во времени, давая транзиентный рост своих линейных комбинаций. Физически, растущее транзиентное возмущение представляет собой лидирующую спираль, ветви которой сокращаются дифференциальным вращением потока. Подробно обсуждается транзиентный рост вихревых сдвиговых гармоник в пространственно локальном пределе, а также методика поиска оптимальных возмущений, демонстрирующих наибольшее усиление. Особое внимание уделено вариационному методу получения таких решений, который заключается в итеративном интегрировании прямой и сопряжённой систем уравнений вперёд и назад во времени соответственно. Стиль изложения материала рассчитан на специалистов, для которых упомянутый круг вопросов является новым.

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
English fulltext is available at IOP
Ключевые слова: гидродинамика, турбулентность, аккреционные диски
PACS: 02.30.−f, 02.60.Pn, 47.32.C−, 97.10.Gz, 97.82.Jw, 98.62.Mw (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0185.201511a.1129
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2015/11/a/
Цитата: Раздобурдин Д Н, Журавлёв В В "Транзиентная динамика возмущений в астрофизических дисках" УФН 185 1129–1161 (2015)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 18 мая 2015, доработана: 1 сентября 2015, 8 сентября 2015

English citation: Razdoburdin D N, Zhuravlev V V “Transient dynamics of perturbations in astrophysical disksPhys. Usp. 58 1031–1058 (2015); DOI: 10.3367/UFNe.0185.201511a.1129

Список литературы (144) Статьи, ссылающиеся на эту (11) Похожие статьи (20) ↓

  1. С.Д. Данилов, Д. Гурарий «Квазидвумерная турбулентность» 170 921–968 (2000)
  2. К.В. Кошель, С.В. Пранц «Хаотическая адвекция в океане» 176 1177–1206 (2006)
  3. О.Г. Онищенко, О.А. Похотелов и др. «Структура и динамика концентрированных мезомасштабных вихрей в атмосферах планет» 190 732–748 (2020)
  4. Б.М. Смирнов «Электрический цикл в земной атмосфере» 184 1153–1176 (2014)
  5. А.Н. Вульфсон, О.О. Бородин «Система конвективных термиков как обобщённый ансамбль броуновских частиц» 186 113–124 (2016)
  6. А.С. Монин, Ю.А. Шишков «Климат как проблема физики» 170 419–445 (2000)
  7. Ф.В. Должанский «О механических прообразах фундаментальных гидродинамических инвариантов и медленных многообразий» 175 1257–1288 (2005)
  8. О.Г. Онищенко, О.А. Похотелов, Н.М. Астафьева «Генерация крупномасштабных вихрей и зональных ветров в атмосферах планет» 178 605–618 (2008)
  9. М.Г. Булатов, Ю.А. Кравцов и др. «Физические механизмы формирования аэрокосмических радиолокационных изображений океана» 173 69–87 (2003)
  10. Ф.В. Должанский, В.А. Крымов, Д.Ю. Манин «Устойчивость и вихревые структуры квазидвумерных сдвиговых течений» 160 (7) 1–47 (1990)
  11. В.И. Кляцкин «Кластеризация и диффузия частиц и плотности пассивной примеси в случайных гидродинамических потоках» 173 689–710 (2003)
  12. Л.Х. Ингель, М.В. Калашник «Нетривиальные особенности гидротермодинамики морской воды и других стратифицированных растворов» 182 379–406 (2012)
  13. А.М. Фридман, Д.В. Бисикало «Природа аккреционных дисков тесных двойных звезд: неустойчивость сверхотражения и развитая турбулентность» 178 577–604 (2008)
  14. А.А. Чернышов, К.В. Карельский, А.С. Петросян «Подсеточное моделирование для исследования сжимаемой магнитогидродинамической турбулентности космической плазмы» 184 457–492 (2014)
  15. С.В. Буланов, Я.Я. Вилкенс и др. «Лазерное ускорение ионов для адронной терапии» 184 1265–1298 (2014)
  16. В.М. Федоров «Вариации инсоляции Земли и особенности их учёта в физико-математических моделях климата» 189 33–46 (2019)
  17. А.Г. Жилкин, Д.В. Бисикало, А.А. Боярчук «Структура течения в тесных двойных звёздах с учётом магнитного поля» 182 121–145 (2012)
  18. В.В. Журавлёв «Аналитические модели релятивистских аккреционных дисков» 185 561–592 (2015)
  19. А.И. Жакин «Электрогидродинамика заряженных поверхностей» 183 153–177 (2013)
  20. А.М. Фридман «Предсказание и открытие сильнейших гидродинамических неустойчивостей, вызванных скачком скорости: теория и эксперименты» 178 225–242 (2008)

Список формируется автоматически.

© Успехи физических наук, 1918–2020
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение