RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 9, 2026
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2022

 / 

февраль

←  →

Методические заметки


Сжимаемые вихревые структуры и их роль в зарождении гидродинамической турбулентности

†  а, б, ‡  б, в, г, §  д, *  б, е
а Институт океанологии им. ПП Ширшова РАН, ул.Красикова 23, Москва, 117218, Российская Федерация
б Сколковский институт науки и технологий, Территория Инновационного Центра  Сколково , Большой бульвар 30, стр.1, Москва, 121205, Российская Федерация
в Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект 53, Москва, 119991, Российская Федерация
г Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау РАН, ул. Косыгина 2, Москва, 119334, Российская Федерация
д Instituto de Matemática Pura e Aplicada, Estrada Dona Castorina 110, Rio de Janeiro, CEP 22460-320, Brasil
е Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, ул. Институтская, 4/1, Новосибирск, 630090, Российская Федерация

Представлены результаты исследований зарождения квазидвумерных (в виде тонких блинов) вихревых структур в трёхмерных течениях и сужающихся квазиодномерных структур в двумерной гидродинамике при больших числах Рейнольдса, когда в главном порядке развитие этих структур может быть соответственно описано трёхмерными и двумерными уравнениями Эйлера идеальной несжимаемой гидродинамики. Численно и аналитически показано, что сжатие этих структур и соответственно увеличение их амплитуд обязано сжимаемости вмороженных полей — поля непрерывно распределённых вихревых линий в случае трёхмерной гидродинамики и поля линий ротора завихренности (di-vorticity) для двумерных течений. Выяснено, что рост завихренности и ротора завихренности можно рассматривать как процесс опрокидывания соответствующих векторных полей; при больших интенсивностях этот процесс имеет скейлинговый характер колмогоровского типа, связывающий максимальную амплитуду и соответствующие толщины/ширины структур. Проанализирована возможная связь этих когерентных структур в формировании колмогоровского спектра турбулентности и спектра Крейчнана, соответствующего постоянному потоку энстрофии в случае двумерной турбулентности.

Текст pdf (1,2 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2020.11.038875
Адреса для корреспонденции:
Ключевые слова: вихревые линии, завихренность, опрокидывание, турбулентность, вмороженные поля
PACS: 47.10.−g, 47.27.−i, 47.32.−y (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2020.11.038875
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2022/2/d/
000805351300005
2-s2.0-85129834016
2022PhyU...65..189A
Цитата: Агафонцев Д С, Кузнецов Е А, Майлыбаев А А, Серещенко Е В "Сжимаемые вихревые структуры и их роль в зарождении гидродинамической турбулентности" УФН 192 205–225 (2022)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

поступила: 31 августа 2020, 18 ноября 2020

English citation: Agafontsev D S, Kuznetsov E A, Mailybaev A A, Sereshchenko E V “Compressible vortex structures and their role in the onset of hydrodynamic turbulence” Phys. Usp. 65 189–208 (2022); DOI: 10.3367/UFNe.2020.11.038875

Список литературы (75) Статьи, ссылающиеся на эту (6) Похожие статьи (20) ↓

  1. А.А. Абрашкин, Е.Н. Пелиновский «Волны Герстнера и их обобщения в гидродинамике и геофизике» УФН 192 491–506 (2022)
  2. А.А. Абрашкин, Е.Н. Пелиновский «О связи дрейфа Стокса и волны Герстнера» УФН 188 329–334 (2018)
  3. Е.А. Кузнецов «Дислокации солитонных решёток: эксперимент и теория» УФН 196 659–665 (2026)
  4. Г.И. Броман, О.В. Руденко «Затопленная струя Ландау: точные решения, их смысл и приложения» УФН 180 97–104 (2010)
  5. А.Г. Бершадский «Крупномасштабные фрактальные структуры в лабораторной турбулентности, океане и астрофизике» УФН 160 (12) 189–194 (1990)
  6. П.С. Ланда, Д.И. Трубецков, В.А. Гусев «Заблуждения и реальность в некоторых задачах физики (теория и эксперимент)» УФН 179 255–277 (2009)
  7. П.К. Волков «Подобие в задачах гидромеханики невесомости» УФН 168 1323–1329 (1998)
  8. А.Ф. Гуцол «Эффект Ранка» УФН 167 665–687 (1997)
  9. П.Н. Свиркунов, М.В. Калашник «Фазовые картины диспергирующих волн от движущихся локализованных источников» УФН 184 89–100 (2014)
  10. О.Г. Бакунин «Корреляционные и перколяционные свойства турбулентной диффузии» УФН 173 757–768 (2003)
  11. А.Г. Загородний, А.В. Киричок, В.М. Куклин «Одномерные модели модуляционной неустойчивости интенсивных ленгмюровских колебаний в плазме на основе уравнений Захарова и Силина» УФН 186 743–762 (2016)
  12. В.М. Розенбаум, И.В. Шапочкина, Л.И. Трахтенберг «Квантовая частица в V-образной яме произвольной асимметрии. Броуновские моторы» УФН 194 1108–1117 (2024)
  13. Д.А. Шалыбков «Гидродинамическая и гидромагнитная устойчивость течения Куэтта» УФН 179 971–993 (2009)
  14. Л.И. Антонов «Макроскопическое представление поля вектора намагниченности магнетика» УФН 173 1241–1245 (2003)
  15. Л.А. Ривлин «Фотоны в волноводе (несколько мысленных экспериментов)» УФН 167 309–322 (1997)
  16. В.А. Давыдов, В.Г. Морозов «Галилеевы пpеобpазования и pаспpостpанение автоволновых фpонтов во внешних полях» УФН 166 327–334 (1996)
  17. Г.В. Овечкин «Формирование сплошного спектра в плазме конденсированного разряда через капилляр» УФН 162 (6) 159–179 (1992)
  18. Ю.И. Алимов, Ю.А. Кравцов «Является ли вероятность "нормальной" физической величиной?» УФН 162 (7) 149–182 (1992)
  19. С.С. Калмыкова, В.И. Курилко «Физические механизмы гидродинамической плазменно-пучковой неустойчивости» УФН 155 681–701 (1988)
  20. Ю.А. Агеева, П.К. Петров «Соотношение унитарности и унитарные ограничения для теории скалярных полей с разными скоростями звука» УФН 193 1205–1213 (2023)

Список формируется автоматически.
© Успехи физических наук, 1918–2026
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение