РЕЛАКСАЦИЯ ДВУМЕРНОГО МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ТЕЧЕНИЯ ПОПЕРЕК МАГНИТНОГО ПОЛЯ (ДВУМЕРНОГО ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ТЕЧЕНИЯ) В ОГРАНИЧЕННОЙ ОБЛАСТИ
Гаранин С.Ф., Амеличева О.А., Буренков О.М., Иванова Г.Г., Софронов В.Н.

Received: November 25, 2002

PACS: 47.27.Ak, 47.27.Eq, 47.65.+a, 52.30.Cv

DJVU (145.4K)

PDF (474.5K)

Численно решается задача о магнитогидродинамическом (МГД) движении одиночного вихря поперек магнитного поля в объеме, ограниченном жесткими стенками. Рассматривается случай больших чисел Рейнольдса (а также магнитных чисел Рейнольдса) и небольших чисел Альфвена-Маха M_A. В этом случае МГД-задача сводится к задаче двумерной гидродинамической турбулентности. Показано, что при малых M_A не происходит излучения звука турбулентностью и, таким образом, этот канал диссипации кинетической энергии при малых M_A отсутствует. Расчеты показали, что, как и должно быть для двумерной турбулентности, и в отличие от трехмерной турбулентности, диссипация кинетической энергии происходит за времена порядка L²/ u (L - характерный размер системы, u - кинематическая вязкость), что в наших расчетах, в которых вязкость была численной (Δ x - размер ячейки сетки), соответствовало временам . В спектрах кинетической энергии турбулентного движения в ограниченной области в инерционном интервале (промежуточном между энергонесущим и вязким) значения E(k) уменьшаются с ростом волновых чисел k быстрее, чем по закону k^-3. Распределение завихренности по объему со временем сужается (уменьшаются характерные значения \rot{ v}) и размывается, и при больших временах примерно сохраняет свою форму, а также асимметрию относительно положительных и отрицательных значений, связанную с асимметрией начальных условий.