RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 12, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

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 (1,1 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.0185.201511a.1129
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/
000369654900001
2015PhyU...58.1031R
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 disks” Phys. Usp. 58 1031–1058 (2015); DOI: 10.3367/UFNe.0185.201511a.1129

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

  1. М.В. Калашник, М.В. Курганский, О.Г. Чхетиани «Бароклинная неустойчивость в геофизической гидродинамике» УФН 192 1110–1144 (2022)
  2. С.Д. Данилов, Д. Гурарий «Квазидвумерная турбулентность» УФН 170 921–968 (2000)
  3. К.В. Кошель, С.В. Пранц «Хаотическая адвекция в океане» УФН 176 1177–1206 (2006)
  4. О.Г. Онищенко, О.А. Похотелов и др. «Структура и динамика концентрированных мезомасштабных вихрей в атмосферах планет» УФН 190 732–748 (2020)
  5. Б.М. Смирнов «Электрический цикл в земной атмосфере» УФН 184 1153–1176 (2014)
  6. А.Н. Вульфсон, О.О. Бородин «Система конвективных термиков как обобщённый ансамбль броуновских частиц» УФН 186 113–124 (2016)
  7. А.С. Монин, Ю.А. Шишков «Климат как проблема физики» УФН 170 419–445 (2000)
  8. Ф.В. Должанский «О механических прообразах фундаментальных гидродинамических инвариантов и медленных многообразий» УФН 175 1257–1288 (2005)
  9. О.Г. Онищенко, О.А. Похотелов, Н.М. Астафьева «Генерация крупномасштабных вихрей и зональных ветров в атмосферах планет» УФН 178 605–618 (2008)
  10. В.М. Фёдоров «Проблемы параметризации радиационного блока в физико-математических моделях климата и возможности их решения» УФН 193 971–988 (2023)
  11. М.Г. Булатов, Ю.А. Кравцов и др. «Физические механизмы формирования аэрокосмических радиолокационных изображений океана» УФН 173 69–87 (2003)
  12. Ф.В. Должанский, В.А. Крымов, Д.Ю. Манин «Устойчивость и вихревые структуры квазидвумерных сдвиговых течений» УФН 160 (7) 1–47 (1990)
  13. В.И. Кляцкин «Кластеризация и диффузия частиц и плотности пассивной примеси в случайных гидродинамических потоках» УФН 173 689–710 (2003)
  14. Ю.А. Степанянц, А.Л. Фабрикант «Распространение волн в сдвиговых гидродинамических течениях» УФН 159 83–123 (1989)
  15. Л.Х. Ингель, М.В. Калашник «Нетривиальные особенности гидротермодинамики морской воды и других стратифицированных растворов» УФН 182 379–406 (2012)
  16. А.М. Фридман, Д.В. Бисикало «Природа аккреционных дисков тесных двойных звезд: неустойчивость сверхотражения и развитая турбулентность» УФН 178 577–604 (2008)
  17. А.А. Чернышов, К.В. Карельский, А.С. Петросян «Подсеточное моделирование для исследования сжимаемой магнитогидродинамической турбулентности космической плазмы» УФН 184 457–492 (2014)
  18. С.В. Буланов, Я.Я. Вилкенс и др. «Лазерное ускорение ионов для адронной терапии» УФН 184 1265–1298 (2014)
  19. В.М. Федоров «Вариации инсоляции Земли и особенности их учёта в физико-математических моделях климата» УФН 189 33–46 (2019)
  20. А.Г. Жилкин, Д.В. Бисикало, А.А. Боярчук «Структура течения в тесных двойных звёздах с учётом магнитного поля» УФН 182 121–145 (2012)

Список формируется автоматически.
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение