|
VOLUME 107 (2018) | ISSUE 3 |
PAGE 166
|
Формирование крупномасштабного когерентного вихря в двумерной турбулентности
А. В. Орлов, М. Ю. Бражников, А. А. Левченко
+Институт физики твердого тела РАН, 142432 Черноголовка, Россия Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау РАН, 119334 Москва, Россия ×Московский физико-технический институт (государственный университет), 141700 Долгопрудный, Россия
Abstract
Экспериментально исследована эволюция вихревого течения,
возбуждаемого электромагнитным методом в тонком слое проводящей жидкости.
Мелкомасштабные вихри, возбуждаемые на масштабе накачки, вследствие
нелинейности взаимодействия со временем сливаются и образуют крупномасштабные
структуры - формируется обратный каскад энергии. Зависимость энергетического
спектра в развитом обратном каскаде хорошо описывается законом Крайчнана
k-5/3. На крупных масштабах обратный каскад ограничивается размерами
ячейки, и наблюдается формирование крупномасштабного когерентного вихревого
течения, занимающего почти всю площадь экспериментальной ячейки. Впервые
установлен радиальный профиль азимутальной скорости когерентного вихря сразу
после выключения накачки. В сердцевине вихря азимутальная скорость растет
линейно по радиусу и выходит на постоянное значение вне сердцевины, что
хорошо согласуется с теоретическим предсказанием.
|
|