To'lqin turbulentligi - Wave turbulence - Wikipedia
Yilda doimiy mexanika, to'lqin turbulentligi to'plamidir chiziqli emas to'lqinlar uzoqlashdi issiqlik muvozanati. Bunday holat odatda hamroh bo'ladi tarqalish. Bu ham chirigan turbulentlik yoki tashqi manbasini talab qiladi energiya uni qo'llab-quvvatlash. Masalan, a ustidagi to'lqinlar suyuqlik yuzasi tomonidan hayajonlangan shamollar yoki kemalar va to'lqinlar ichkariga kiradi plazma tomonidan hayajonlangan elektromagnit to'lqinlar va boshqalar.
Tashqi ko'rinish
Ba'zi rezonans mexanizmlari bilan tashqi manbalar odatda to'lqinlarni qo'zg'atadi chastotalar va to'lqin uzunliklari biroz tor oraliqda. Masalan, frequency chastotali idishni chayqash yuzaki to'lqinlarni qo'zg'atadi frequency / 2 (parametrli rezonans tomonidan kashf etilgan Maykl Faradey ). Qachon to'lqin amplitudalar kichik - bu odatda to'lqinning uzoqligini anglatadi buzish - faqat tashqi manbadan to'g'ridan-to'g'ri hayajonlanadigan to'lqinlar mavjud.
Ammo to'lqin amplitudalari unchalik katta bo'lmaganida (sirt to'lqinlari uchun: suyuqlik yuzasi bir necha darajadan ko'proq moyil bo'lganda) har xil chastotali to'lqinlar boshlanadi o'zaro ta'sir qilish. Bu chastotalar va to'lqin uzunlikdagi to'lqinlarni keng intervallarda qo'zg'atishga olib keladi, bu tashqi manbaga mos kelmaydi. Yuqori tebranish amplitudalari bilan tajribalarda dastlab to'lqinlar kuzatiladi rezonans bir-birlari bilan. Keyinchalik to'lqinlarning o'zaro ta'siri natijasida ham uzunroq, ham qisqaroq to'lqinlar paydo bo'ladi. Qisqa to'lqinlarning paydo bo'lishi to'g'ridan-to'g'ri kaskad deb ataladi, uzunroq to'lqinlar esa bir qismidir teskari kaskad to'lqin turbulentligi.
Statistik to'lqin turbulentligi va diskret to'lqin turbulentligi
To'lqin turbulentligining ikkita umumiy turini ajratish kerak: statistik to'lqin turbulentligi (SWT) va diskret to'lqin turbulentligi (DWT).
SWT nazariyasida aniq va yarim rezonanslar chiqarib tashlanganBu ba'zi statistik taxminlardan foydalanishga va kinetik tenglamalar va ularning statsionar echimlari bilan to'lqin tizimini tavsiflashga imkon beradi - yondashuv Vladimir E. Zaxarov. Ushbu echimlar deyiladi Kolmogorov –Zaxarov (KZ) energiya spektrlari va shakliga ega kGha, bilan k The gulchambar va a o'ziga xos to'lqin tizimiga qarab musbat doimiy.[1] KZ-spektrlarining shakli bog'liq emas to'lqin maydonida dastlabki energiya taqsimotining tafsilotlari yoki to'lqinli turbulent tizimdagi to'liq energiyaning boshlang'ich kattaligi to'g'risida. Faqat energiya inersiya oralig'ida saqlanib qolishi muhim ahamiyatga ega.
Dastlab kiritilgan DWT mavzusi Kartashova (2006), aniq va kvazi-rezonanslardir. Ikki qatlamli to'lqinli turbulentlik modelidan oldin, SWT ning standart hamkori kam o'lchamli tizimlar bilan tavsiflangan oz sonli rejimlarni o'z ichiga oladi. Biroq, DWT xarakterlanadi rezonans klasteri,[2] va ayniqsa, rezonans klasterlari soni bo'yicha emas - bu juda katta bo'lishi mumkin. Natijada, SWT statistik usullar bilan to'liq tavsiflangan bo'lsa, DWTda ham integral, ham xaotik dinamikalar hisobga olinadi. To'lqin tarkibiy qismlarining rezonans klasterining grafik tasviri tegishli NR-diagrammasi bilan berilgan (chiziqli bo'lmagan rezonans diagramma).[3]
Ba'zi to'lqinli turbulent tizimlarda turbulentlikning diskret va statistik qatlamlari kuzatiladi bir vaqtning o'zida, ushbu to'lqinli turbulent rejim tasvirlangan Zaxarov va boshq. (2005) va deyiladi mezoskopik. Shunga ko'ra, uchta to'lqinli turbulent rejimlarni ajratib ko'rsatish mumkin - kinetik, diskret va mezoskopik, KZ-spektrlari, rezonans klasteri va shunga mos ravishda ularning birgalikda yashashlari bilan tavsiflangan.[4]Kinetik to'lqin turbulent rejimining energetik harakati odatda tomonidan tavsiflanadi Feynman -tip diagrammalar (ya'ni Wyld diagrammalari ), NR-diagrammalar esa mezoskopik rejimlarda diskret rejimda va energetik kaskadlarda cheklangan rezonans klasterlarini aks ettirish uchun javob beradi.
Izohlar
- ^ Zaxarov, V.E.; Lvov, V.S.; Falkovich, G.E. (1992). Kolmogorov I turbulentlik spektri - to'lqin turbulentligi. Berlin: Springer-Verlag. ISBN 3-540-54533-6.CS1 maint: ref = harv (havola)
- ^ Kartashova (2007)
- ^ Kartashova (2009)
- ^ Kartashova, E. (2010). Lineer bo'lmagan rezonans tahlili. Kembrij universiteti matbuoti. ISBN 978-0-521-76360-8.
Adabiyotlar
- Zaxarov, V.E.; Lvov, V.S.; Falkovich, G.E. (1992). Kolmogorov I turbulentlik spektri - to'lqin turbulentligi. Berlin: Springer-Verlag. ISBN 3-540-54533-6.CS1 maint: ref = harv (havola)
- Nazarenko, Sergey (2011). To'lqin turbulentligi. Springer-Verlag. ISBN 978-3642159411.
- Kartashova, E. (2006). "Laminatsiyalangan turbulentlik modeli". JETP xatlari. 83 (7): 283–287. arXiv:fizika / 0512014. Bibcode:2006 yil JETPL..83..283K. doi:10.1134 / S0021364006070058.
- Kartashova, E. (2007). "Diskret suv to'lqinlari turbulentligidagi aniq va kvazi rezonanslar". Jismoniy tekshiruv xatlari. 98 (21): 214502 (4 bet). arXiv:matematik-ph / 0701077. Bibcode:2007PhRvL..98u4502K. doi:10.1103 / PhysRevLett.98.214502. PMID 17677779.CS1 maint: ref = harv (havola)
- Zaxarov, V.E.; Korotkevich, A.O .; Pushkarev, A.N .; Dyachenko, A.I. (2005). "Mezoskopik to'lqin turbulentligi". JETP xatlari. 82 (8): 487–491. arXiv:fizika / 0508155. Bibcode:2005 yil fizika ... 8155Z. doi:10.1134/1.2150867.CS1 maint: ref = harv (havola)
- Kartashova, E. (2009). "Diskret to'lqin turbulentligi". EPL. 87 (4): 44001 (5 bet). arXiv:0907.4406. Bibcode:2009EL ..... 8744001K. doi:10.1209/0295-5075/87/44001.
Qo'shimcha o'qish
- Nyuell, A.C.; Rumpf, B. (2011). "To'lqinlar turbulentligi". Suyuqlik mexanikasining yillik sharhi. 43 (1): 59–78. Bibcode:2011AnRFM..43 ... 59N. doi:10.1146 / annurev-fluid-122109-160807.
Okeanlar portali
Turkum