自引力等温湍流中能量传输的精确关系
流体动力学
2018-01-17 v1 星系天体物理
摘要
我们在大雷诺数渐近极限下分析自引力等温超声速湍流。基于总能量的无粘不变性,导出了均匀(未必各向同性)湍流的精确关系。采用修正的两点能量关联函数定义,以符合声学极限中细致能量均分的要求。与先前关系(Galtier and Banerjee, Phys. Rev. Lett., 107, 134501, 2011; Banerjee and Galtier, Phys. Rev. E, 87, 013019, 2013)不同,当前精确关系表明压力膨胀项在能量级联中几乎不起作用。通量项与源项均以两点差分形式写出。源项以混合二阶结构函数形式进入关系。不同于动能与热力学势能,引力贡献缺席于通量项。估计表明,对各向同性情形,密度与引力加速度之间的关联可能在改变自引力湍流中的能量传输方面起重要作用。该精确关系也以两点关联函数表示的替代表述写出,并用于描述谱空间中逐尺度能量收支。
引用
@article{arxiv.1711.05503,
title = {Exact relations for energy transfer in self-gravitating isothermal turbulence},
author = {Supratik Banerjee and Alexei G. Kritsuk},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.05503},
year = {2018}
}