Статьи автора

Влияние сжимаемости и вращения на образование динамо-эффекта в замагниченной турбулентной космической плазме

Номер выпуска 2 от 01.02.2025

Обсуждается ключевая роль семейства инвариантов гидромагнитной спиральности в связи с генерацией и поддержанием магнитных полей в геофизическом и астрофизическом контекстах. Влияние сжимаемости и вращения на турбулентный перенос вещества в спиральных гидромагнитных течениях исследуется с помощью феноменологического подхода при очень высоких числах Рейнольдса. Флуктуирующие эффекты, входящие при этом в осредненные МГД-уравнения через их корреляционные вклады и представляющие собой гидромагнитное турбулентное напряжение, турбулентную электродвижущую силу и ряд других корреляционных функций, моделируются с помощью линейных замыкающих соотношений (при отсутствии отражательной симметрии мелкомасштабных движений) и дифференциальных уравнений для четырех спиральных идентификаторов хиральной турбулентности (дескрипторов), которыми являются: полная турбулентная энергия плазмы, турбулентная поперечная спиральность, турбулентная остаточная энергия и турбулентная остаточная спиральность. Считается, что модельные уравнения для этих дескрипторов, объединенные со сжимаемыми МГД-уравнениями среднего поля, позволяют наиболее полно сконструировать самосогласованную модель турбулентного динамо. Конечной целью предпринятого исследования является разработка моделей спиральной гидромагнитной турбулентности, способных эффективно работать в гиперзвуковом режиме.

58 0

ТУРБУЛЕНТНАЯ МИКРОПОЛЯРНАЯ ЖИДКОСТЬ КАК СПЛОШНАЯ СРЕДА С ВНУТРЕННЕЙ ВИХРЕВОЙ СТРУКТУРОЙ

Номер выпуска 6 от 11.06.2025

Рассматривается современный подход к термодинамическому моделированию развитых турбулентных течений микрополярной сжимаемой жидкости, базирующийся на применении формализма расширенной необратимой термодинамики. Описание турбулентного движения турбулентной жидкости проведено в рамках модели обобщенного континуума, состоящего из двух взаимосвязанных открытых подсистем – подсистемы осредненного движения и подсистемы турбулентного хаоса (связанной с мелкомасштабным вихревым движением жидкости). Это позволило с помощью обобщенного уравнения Гиббса и общего вида потока энтропии сконструировать эволюционную гиперболическую модель замыкания второго порядка, основанную на нелинейных конститутивных уравнениях переноса турбулентных потоков. Предложенная методология хорошо согласуются с идеей А. Н. Колмогорова о возможности представления псевдовектора угловой скорости в качестве внутреннего параметра для термодинамически открытой турбулентной системы, если масштаб дифференциальной сетки превышает размер мезовихрей. Именно это соображение позволило разработать континуальные уравнения турбулентности, которые отражают эффект внутреннего вращения турбулентных мезовихрей, а также случай турбулентной жидкости с анизотропией вихревого характера, которая соотносится с ненулевой антисимметричной частью тензора Рейнольдса. Полученные результаты могут быть использованы при изучении турбулентных движений микрополярных жидкостей в недрах звезд, планет-гигантов, а также в атмосфере Солнца и других космических телах.

14 0