Слабая турбулентность
Cтраница 3
Кроме электрической проводимости, на ток утечки влияет ток турбулентной проводимости, вызываемый перемешиванием частиц с зарядами противоположных знаков. Как указывает И. М. Имя-нитов [74], в теплых кучево-дождевых облаках, развивающихся над акваториями морей и океанов, турбулентная проводимость должна быть малой, так как в этих условиях в облаках возникает сравнительно слабая турбулентность. [31]
Сильная турбулентность, масштаб которой превышает длину инерционного пробега частиц, по всей видимости, должна вызывать одинаковое осаждение иа всех сторонах препятствия, причем скорость осаждения частиц определяется интенсивностью турбулентности. Более слабая турбулентность, с небольшим по сравнению с размерами частиц масштабом, может обусловливать лишь ограниченное осаждение на подветренной стороне препятствия, как и отмечено в опытах48 - 49; при этом могут играть роль вихри, возбуждаемые самим препятствием. [32]
Сильная турбулентность, масштаб которой превышает длину инерционного пробега частиц, по всей видимости, должна вызывать одинаковое осаждение на всех сторонах препятствия, причем скорость осаждения частиц определяется интенсивностью турбулентности. Более слабая турбулентность, с небольшим по сравнению с размерами частиц масштабом, может обусловливать лишь ограниченное осаждение на подветренной стороне препятствия, как и отмечено в опытах 4849; при этом могут играть роль вихри, возбуждаемые самим препятствием. [33]
Тогда, считая, что в нулевом приближении движение электронов и ионов задано, можно исследовать такую плазму на устойчивость относительно малых возмущений. В появившейся ранее работе [100] методами теории слабой турбулентности показано, что если частота Q равна сумме двух собственных частот плазмы, то система неустойчива. [34]
Среди различного рода турбулентных процессов в плазме естественно выделяется достаточно обширный и вместе с тем весьма важный класс так называемых слаботурбулентных процессов. Слабая турбулентность соответствует не очень сильному возбуждению плазмы, когда характерные времена взаимодействия между волнами ( или релаксации волн за счет взаимодействия с частицами) оказываются очень большими по сравнению с периодами колебаний. Таким образом, в самом грубом приближении, слабая турбулентность - это просто набор многих волн в плазме. [35]
Ek в этом случае не совпадают. Часто квазилинейные уравнения выводят при помощи усреднения по хаотическим фазам колебаний, а не усреднением по пространству. В основе метода усреднения по фазам дежит предположение теории слабой турбулентности в плазме, которое состоит в том, что развившиеся за счет неустойчивости надтепловые колебания имеют хаотически распределенные фазы. [36]
В этом случае они требуют статистич. Турбулентность часто развивается как результат неустойчивости фонового состояния. Если уровень нелинейности решения остается малым, то говорят о слабой турбулентности, в противном случае - о сильной турбулентности. Сильная турбулентность может сопровождаться волновыми коллапсами, целиком или частично состоять из взаимодействующих солитонов. [37]
Но в отличие от обычной гидродинамической турбулентности, где поток энергии направлен от больших масштабов к меньшим, здесь возможны гораздо более разнообразные вариации. Более сложный характер носит и сама перекачка. Дело в том, что будучи построенной на индуцированных процессах, схема слабой турбулентности обнаруживает явную тенденцию к образованию довольно сложных, негладких или осциллирующих распределений энергии в пространстве волновых векторов. Грубо говоря, плазмо-ны имеют тенденцию к скоплению в областях - пространства, где вначале были затравочные плазмоны. Все это очень усложняет схему слабой турбулентности с учетом трехплазмонных процессов и рассеяния плазмонов на частицах. Тем не менее теоретически был проанализирован целый ряд ситуаций, когда в плазме возможно образование стационарной слабой турбулентности с потоком энергии по спектру; при этом для определенного класса волн имеет место раскачка колебаний за счет неустойчивости, а затем эта энергия нелинейными процессами перекачивается в область затухания. Несмотря на достаточно убедительную аргументированность соответствующих теоретических построений, степень их достоверности все еще не очень велика. Поэтому еще в большей мере, чем для квазилинейной теории, представляется желательной экспериментальная проверка основ и выводов теории собственно слабой турбулентности плазмы. [38]
Физическая причина различной формы профилей скоростей в трубе и около пластины заключается, как показал К. Вигхардт [54], в различном характере турбулентности на внешнем крае пограничного слоя около пластины и вблизи середины трубы. Если внешнее течение, обтекающее пластину, обладает слабой степенью турбулентности, то около внешнего края пограничного слоя пульсации скорости очень близки к нулю, в то время как в середине трубы они довольно велики, так как здесь сказывается влияние противоположной стенки. Более слабой турбулентности в пограничном слое на пластине соответствует более крутое нарастание скорости, а потому и меньшая толщина пограничного слоя. Вигхардту удалось показать, что при искусственном повышении степени турбулентности внешнего течения распределение скоростей в пограничном слое на пластине почти не отличается от распределения скоростей в трубе. [40]
Эти условия выполнимы не для всех: ипов вс / лн в плазме напр. В слабой турбулентности для описания вышеназванных процессов, по аналогии с квантовой механикой, вводится понятие о квазичастицах - плазмонах с импульсом tiki и энергией А о. В слабой турбулентности частотная зависимость lku близка к 5-образной. [41]
В этом направлении имеет место несомненный прогресс. Результаты этих экспериментов хорошо согласуются с теорией. Постепенно начинают подтверждаться и более полные теоретические схемы слабой турбулентности. [42]
При этом роль турбулентности предполагается вообще определяющей в рамках вихревой теории происхождения гадактик, исторические корни которой лежат в космогонии Солнечной системы. Такая догалактическая, или космологическая, турбулентность, которая получила название фотонной, должна приводить к возмущениям плотности, которые затем усиливаются за счет гравитационной неустойчивости, чем обусловливается образование протогалактик. Однако вихревая теория, включая ее разновидности с сильной и слабой турбулентностью, встречается с рядом трудностей, поскольку сильная турбулентность противоречит наблюдательным данным, а в варианте слабой турбулентности первичные вихри не могут обеспечить наблюдаемое вращение галактик. [44]
Механическое воздействие, например перемешивание, обычно препятствует образованию геля. Однако в некоторых случаях время образования геля из агрегативно неустойчивых золей с сильно анизодиаметрическими частицами ( например, золя A Os) можно значительно сократить, если сосуд, содержащий золь, медленно вращать. Это явление, открытое Фрейндлихом, получило название реопексии ( греч. Другие исследователи считают, что причиной реопексии является возникновение при движении системы слабой турбулентности, ускоряющей установление контакта между частицами. [45]
Страницы: 1 2 3 4