Алгоритм решения четырехволнового кинетического уравнения в задачах волновой турбулентности

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Предложен метод численного решения четырехволновых кинетических уравнений, возникающих в задачах волновой (слабой) турбулентности при описании однородного изотропного взаимодействия волн. Для расчета интеграла столкновений разработаны быстросходящиеся кубатурные формулы, позволяющие адаптировать алгоритм к особенностям решений и ядер интегралов. Проведены эксперименты на сходимость в задачах интегрирования из реальных приложений. Для учета существенной разномасштабности задач турбулентности в алгоритме реализованы и протестированы дробно-рациональные приближения решений и новая схема итераций по времени. Эффективность разработанного алгоритма продемонстрирована при моделировании обратного каскада частиц бозе-газа при формировании конденсата Бозе–Эйнштейна. Библ. 51. Фиг. 10. Табл. 1.

Об авторах

Б. В. Семисалов

Институт математики им. С. Л. Соболева СО РАН; Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий; Новосибирский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: vibis87@gmail.com
Россия, 630090 Новосибирск, пр-т Акад. Коптюга, 4; 630090 Новосибирск, пр-т Акад. Лаврентьева, 6; 630090 Новосибирск, ул. Пирогова, 1

С. Б. Медведев

Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий; Новосибирский государственный университет

Email: vibis87@gmail.com
Россия, 630090 Новосибирск, пр-т Акад. Лаврентьева, 6; 630090 Новосибирск, ул. Пирогова, 1

С. В. Назаренко

Université Côte d'Azur, CNRS, Institut de Physique de Nice (INPHYNI)

Email: vibis87@gmail.com
Франция, 17 rue Julien Lauprêtre 06200 Nice

М. П. Федорук

Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий; Новосибирский государственный университет

Email: vibis87@gmail.com
Россия, 630090 Новосибирск, пр-т Акад. Лаврентьева, 6; 630090 Новосибирск, ул. Пирогова, 1

Список литературы

  1. Richardson L. F. Weather Prediction by Numerical Processes. Boston: Cambridge University Press. 1922.
  2. Kolmogorov A. N. The local structure of turbulence in incompressible viscous fluid for very large Reynolds numbers // Dokl. Akad. Nauk. SSSR. 1941. V. 30. N 9. P. 301–304.
  3. Obukhov A. M. On the distribution of energy in the spectrum of turbulent flow // Bull. Acad. Sci. USSR, Geog. Geophys. 1941. V. 5. N 4. P. 453–466.
  4. Nazarenko. S. Wave Turbulence. Heidelberg, Germany: Springer, 2012.
  5. Zakharov V. E., L’vov V.S., Falkovich G. Kolmogorov Spectra of Turbulence I: Wave Turbulence. Germany: Springer, 1992.
  6. Zakharov V. E., Musher S. L., Rubenchik A. M. Hamiltonian approach to the description of non-linear plasma phenomena // Physics Reports. 1985. V. 129. N 5. P. 285–366.
  7. Dyachenko S., Newell A. C., Pushkarev A., Zakharov V. E. Optical turbulence: weak turbulence, condensates and collapsing filaments in the nonlinear Schrödinger equation // Physica D: N linear Phenomena. 1992. V. 57. N 1–2. P. 96–160.
  8. Zhu Y., Semis

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024