Home
| VOLUME 102 (2015) | ISSUE 7 | PAGE 521 |
|---|
|
Обратный каскад энергии в развитой турбулентности при нарушении симметрии спиральных мод
Е. Б. Гледзер+, О. Г. Чхетиани+* 1)
+Институт физики атмосферы им. Обухова РАН, 119017 Москва, Россия *Институт космических исследований РАН, 117810 Москва, Россия
Abstract
На основе квазинормальных аппроксимаций и каскадной модели спиральной турбулентности рассматриваются взаимодействия, нарушающие симметрию положительной и отрицательной компонент полной спиральности. В идеальном случае отсутствия одной из них уравнения имеют два знакоопределенных интеграла движения, что приводит к реализации обратного каскада энергии, как это имеет место для двумерной турбулентности. Как результат неустойчивости вторых моментов, механизм которой был предложен в статье A. Belian, O. Chkhetiani, E. Golbraikh, S. Moiseev, Physica A 258, 55 (1998), генерация крупномасштабных мод рассмотрена на основе фурье-уравнений гидродинамики в предположении квазинормальности поля скорости. Определяющим в таком механизме является наличие фоновой турбулентности с крупномасштабными спиральными возмущениями и мелкомасштабными источниками энергии и спиральности. Возможность обратного каскада в случае неполного вырождения одной из компонент спиральности изучается на основе численных экспериментов с каскадной моделью. Показано, что для реализации обратного (в сторону крупных масштабов) потока энергии от мелкомасштабных возмущений необходим генерируемый внешним воздействием определенный уровень спиральных шумов в крупных модах, зависящий от степени "перемешивания" разнознаковых спиральных компонент поля скорости. |