Управление турбулентным переносом тепла путем управления когерентными структурами

Будучи последней нерешенной проблемой в классической физике, турбулентность жидкости привлекла большое внимание как академического, так и инженерного сообщества. Проведя серию исследований канонической системы тепловой турбулентности, а именно турбулентной конвекции Рэлея-Бенара, был обнаружен новый механизм настройки турбулентного теплопереноса посредством когерентных структурных манипуляций используя простое геометрическое ограничение. Работа опубликована в National Science Review.

Попытка решить проблемы турбулентности в сверхтекучих жидкостях

Исследователи из Университета Аалто провели новое исследование квантово-волновой турбулентности. Их выводы, опубликованные в журнале Nature Physics, демонстрируют новое понимание того, как волнообразное движение передает энергию от макроскопических до микроскопических масштабов длины, а их результаты подтверждают теоретическое предсказание о том, как энергия рассеивается на малых масштабах.

Надежный структурированный свет в атмосферной турбулентности

Как сообщается в Advanced Photonics, исследователи в Южной Африке показали, как можно найти формы света без искажений, которые исходят из шумного канала точно так же, как они были введены. На примере атмосферной турбулентности они показали, что эти особые формы света, называемые собственными модами, можно найти даже для очень сложных каналов, проявляющихся неискаженными, в то время как другие формы структурированного света были бы неузнаваемы.

Замедление вращения под действием динамо в смоделированных лучистых звездных слоях

Трое французских ученых из CNRS, INRIA и ENS-PSL изучили вопрос "почему ядра звезд вращаются медленнее, чем ожидалось" и сообщили о своих выводах в статье, опубликованной в журнале Science 19 января 2023 года. Их численное моделирование течения плазмы в глубоких слоях звезды, показало, что замедление сердечника может производиться внутренним магнитным полем. В частности, поток плазмы может усиливать магнитное поле до такой степени, что оно создает сильные турбулентные движения. Такая турбулентность может еще больше усилить магнитное поле, пока не заставит ядро ​​звезды вращаться вниз.

Наблюдение нового типа самогенерируемого тока в замагниченной плазме

Исследовательская группа под руководством профессора Йонг-Су На с факультета ядерной инженерии Сеульского национального университета и доктора Джэмина Сео из Принстонского университета обнаружила, что в токамаке может существовать другой тип самогенерируемого тока, который еще не объяснен. Они обнаружили это в экспериментах на токамаке KSTAR в сотрудничестве с Корейским институтом термоядерной энергии, Принстонской лабораторией физики плазмы и General Atomics. Их исследование опубликовано в Nature Communications.

Физики открыли новую динамическую основу турбулентности

Физики из Технологического института Джорджии продемонстрировали — численно и экспериментально — что турбулентность можно понять и количественно оценить с помощью относительно небольшого набора специальных решений основных уравнений гидродинамики, которые можно предварительно вычислить для конкретной геометрии, раз и навсегда. Результаты были опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences 19 августа 2022 года. Группу исследователей возглавляли Григорьев и Майкл Шац, профессора Школы физики Технологического института Джорджии, которые сотрудничали в различных исследовательских проектах в течение последних двух десятилетий.

Новая модель описывает затяжки, пробки и роль случайности в переходной турбулентности

Группа ученых из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн, Калифорнийского университета в Сан-Диего и Академии Синика на Тайване показала, как объяснить случайные закономерности и динамику турбулентности в трубах в переходном режиме. В их работе используются новые идеи, зародившиеся в таких разрозненных областях, как статистическая механика и экология, и она основана на растущих доказательствах того, что ламинарно-турбулентный переход обладает статистическими свойствами, которые лучше всего рассматривать в рамках теории неравновесных фазовых переходов. Авторы опубликовали свои результаты 11 июля 2022 года в журнале Physical Review Letters.

Более плотная и турбулентная среда имеет тенденцию образовывать несколько звезд

Международная группа под руководством исследователей из Шанхайской астрономической обсерватории (SHAO) Китайской академии наук (CAS) обнаружила, что более плотная и турбулентная среда имеет тенденцию формировать множественные звезды. Исследование было опубликовано в The Astrophysical Journal.

Анализ эффекта турбулентной диффузии в токовом слое солнечной вспышки

Исследователи из Юньнаньской обсерватории Китайской академии наук исследовали турбулентные свойства крупномасштабного токового слоя (CS) солнечной вспышки. Они количественно проанализировали скорость магнитного пересоединения, коэффициент диффузии, масштаб диссипации, амплитуду турбулентности и т. д. после появления турбулентности, вызванной тиринг-неустойчивостями. Они обнаружили, что турбулентность может эффективно увеличить ширину КС и вызвать дополнительный эффект диссипации в КС. Результаты были опубликованы в журнале Research in Astronomy and Astrophysics 31 мая.

Поток жидких металлов демонстрирует удивительную турбулентность

Некоторые металлы находятся в жидкой форме, главным примером является ртуть. Но есть также огромное количество жидкого металла в ядре Земли, где температура настолько высока, что часть железа находится в расплавленном состоянии и подвергается сложным течениям. Команда из Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) смоделировала аналогичный процесс в лаборатории и сделала удивительное открытие: при определенных обстоятельствах поток жидкого металла гораздо более турбулентный, чем ожидалось, и это оказывает значительное влияние. по тепловому транспорту. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.