1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Химическая физика
  4. T. 42, № 12, 2023

Химическая физика, 2023, T. 42, № 12, стр. 86-94

Воздействие коэффициента турбулентности и числа Рейнольдса на формирование турбулентного процесса. 2. Существующие сценарии возникновения и развития турбулентности

И. В. Лебедь *

Институт прикладной механики Российской академии наук
Москва, Россия

* E-mail: lebed-ivl@yandex.ru

Поступила в редакцию 30.08.2022
После доработки 06.10.2022
Принята к публикации 20.10.2022

Аннотация

Представлены некоторые характерные особенности трех сценариев возникновения и развития турбулентности: сценария Ландау–Хопфа, сценария перехода к турбулентности на странном аттракторе и сценария, которому следуют решения уравнений многомоментной гидродинамики, дополненные стохастическими составляющими. Анализ представленных характерных особенностей позволил сделать заключение о возможности использования этих сценариев для интерпретации турбулентности. Показано, что только третий сценарий удовлетворительно интерпретирует данные эксперимента. Сценарий Ландау–Хопфа ведет потерявшую устойчивость систему в некорректном направлении. Сценарий перехода к турбулентности на странном аттракторе корректно воспроизводит только начальную стадию эволюции жидкого слоя в эксперименте Бенара, а именно теплопередачу в покоящемся слое и конвективные валы. Анализ поведения решений модели Лоренца не оставляет надежд на способность этого сценария к интерпретации турбулентности.

Ключевые слова: турбулентность, странный аттрактор, многомоментная гидродинамика.

Список литературы

  1. Бетев А.С., Киверин А.Д., Медведев С.П., Яковенко И.С. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 12. С. 17.

  2. Sagaut P. Large Eddy Simulation for Incompressible Flows. N.Y.: Springer, 2006.

  3. Chekroun M.D., Simonnet E., Ghil M. // Physica D. 2011. V. 240. P. 1685.

  4. Carvalho J., Rodrigues A.A. // Physica D. 2022. V. 434. № 133268.

  5. Ruelle D., Takens F. // Commun. Math. Phys. 1971. V. 20. P. 167.

  6. Lebed I.V. The foundations of multimoment hydrodynamics. Pt. 1. N.Y.: Nova Sci. Publ., 2018.

  7. Kiselev A.Ph., Lebed I.V. // Chaos Solitons Fractals. 2021. V. 142. № 110491.

  8. Киселев А.Ф., Лебедь И.В. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 1. С. 79.

  9. Киселев А.Ф., Лебедь И.В. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 6. С. 80

  10. Лебедь И.В., Уманский С.Я. // Хим. физика. 2007. Т. 26. № 1. С. 65.

  11. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. М.: Наука, 1986.

  12. Natarajan R., Acrivos A. // J. Fluid Mech. 1993. V. 254. P. 323.

  13. Tomboulides A.G., Orszag S.A. // Ibid. 2000. V. 416. P. 45.

  14. Hannemann K., Oertel Jr.H. // Ibid. 1989. V. 199: P. 55.

  15. Schuster H.G. Deterministic chaos. Weinheim: Physik Verlag, 1984.

  16. Никурадзе Г. // Проблемы турбулентности / Под ред. Великанова М.А., Шейковского Н.Т. Л.–М.: ОНТИ, 1936. С. 75–150.

  17. Chomaz J.M., Bonneton P., Hopfinger E.J. // J. Fluid Mech. 1993. V. 234. P.1.

  18. Sakamoto H., Haniu H. // Ibid. 1995. V. 287. P. 151.

  19. Лебедь И.В. // Хим. физика. 1997. Т. 16. № 7. С. 72.

  20. Лебедь И.В. // Хим. физика. 2014. Т. 33. № 4. С. 1.

  21. Лебедь И.В. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 1. С. 77.

  22. Лебедь И.В. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 4. С. 81.

  23. Лебедь И.В. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 9.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Химическая физика

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал