Direct Numerical Simulation of Homogeneous Isotropic Helical Turbulence with the TARANG Code


Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

The problem of taking into account the influence of turbulence comes up while solving both fundamental questions of geo- and astrophysics and applied problems arising in the development of new engineering solutions. Difficulties in applying the standard propositions of the theory appear when considering flows with a special spatial structure, for example, helical flows. The flow helicity determines the topology of vortices and is conserved in the process of energy transfer in a turbulent flow. In this paper we suggest an approach for numerical simulation of homogeneous isotropic helical turbulence aimed at detecting characteristic signatures of the inertial range and finding the distributions of the spectral energy and helicity densities. In this approach we use the TARANG code designed to numerically solve various problems of fluid dynamics in the regime of a developed turbulent flow and to study hydrodynamic instability phenomena of a different physical nature (thermal convection, advection of passive and active scalars, magnetohydrodynamics, and the influence of Coriolis forces). TARANG is an open source code written in the object-oriented C++ language with a high efficiency of computation on multiprocessor computers. Particular attention in the paper is given to the application of the tool kit from the package to analyze the solutions obtained. The spectral distributions and fluxes of energy and helicity have been computed for Reynolds numbers of 5700 and 14 000 on 5123 and 10243 grids, respectively. We have checked whether the –5/3 spectral law is realizable and estimated the universal Kolmogorov and Batchelor constants in the inertial range. An analysis of the energy and helicity transfer functions between the selected scales (shell-to-shell transfer) shows a significant contribution of nonlocal interactions to the cascade process.

Об авторах

A. Teimurazov

Institute of Continuous Media Mechanics

Автор, ответственный за переписку.
Email: tas@icmm.ru
Россия, ul. Akademika Koroleva 1, Perm, 614013

R. Stepanov

Institute of Continuous Media Mechanics

Email: tas@icmm.ru
Россия, ul. Akademika Koroleva 1, Perm, 614013

M. Verma

Department of Physics

Email: tas@icmm.ru
Индия, Kanpur

S. Barman

Department of Physics

Email: tas@icmm.ru
Индия, Kanpur

A. Kumar

Department of Physics

Email: tas@icmm.ru
Индия, Kanpur

S. Sadhukhan

Department of Physics

Email: tas@icmm.ru
Индия, Kanpur

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Inc., 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».