Исследование акустической турбулёнтности

Для ансамбля акустических волн возможны режимы сильной и слабой турбулёнтности, в зависимости от величины нелинейных взаимодействий. Теоретическое описание акустической турбулёнтности в случае малой дисперсия волн встречается с определёнными сложностями, и имеются два подхода, приводящие к спектру турбулёнтности Захарова – Сагдеева с E(k)∼ k^−3/2 и спектру Кадомцева – Петвиашвили с E(k)∼ k⁻². Е.А. Кочурин (ИЭФ УрО РАН и Сколтех) и Е.А. Кузнецов (Сколтех, ФИАН и ИТФ им. Л.Д. Ландау) выполнили численное моделирование 3D акустической турбулёнтности и впервые показали, что реализуются оба спектра, а переход между ними определяется уровнем нелинейности [12]. Моделирование выполнялось в фурье-пространстве на основе кинетических уравнений для парных корреляторов. Получено, что спектр Захарова – Сагдеева при слабой акустической турбулёнтности формируется в режиме слабой дисперсии и без дисперсии, а при увеличении мощности накачки появляется ансамбль случайных ударных волн, описываемых спектром Кадомцева – Петвиашвили. Общая теория турбулёнтности развивается также в работах К.П. Зыбина, В.А. Сироты и А.С. Ильина (Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН) [13, 14]. [12] Kochurin E A, Kuznetsov E A arXiv:2407.08352 [nlin.CD] [13] Зыбин К П, Сирота В А УФН 185 593 (2015); Zybin K P, Sirota V A Phys. Usp. 58 556 (2015) [14] Зыбин К П, Ильин А С УФН 186 1349 (2016); Zybin K P, Phys. Usp. 59 1241 (2016)