Структура движений воздуха на оптических трассах в специализированных помещениях астрономических телескопов. Численное моделирование
В.В. НОСОВ, В.П. ЛУКИН, Е.В. НОСОВ, А.В. ТОРГАЕВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
Ключевые слова: турбулентность, когерентная турбулентность, когерентная структура, топологический солитон, численное моделирование когерентных структур, уравнения гидродинамики, уравнения Навье-Стокса, топологический предвестник
Страницы: 614-621
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И БАЗЫ ДАННЫХ ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ
Аннотация
Исследована структура движений воздуха в крупных специализированных помещениях астрономических телескопов. В таких помещениях конструктивно размещены оптические элементы крупноапертурных телескопов. Исследования проведены путем численного решения нескольких краевых задач для уравнений гидродинамики (уравнений Навье-Стокса). Основное внимание уделено закрытым помещениям с разным нагревом нижних и верхних поверхностей, без обмена веществом среды через границы. Это дает возможность тестирования в стационарных условиях оптических характеристик астрономических телескопов, включая их разрешающую способность. В частности, визуализация движений воздуха линиями тока позволяет выполнить анализ влияния конструктивных особенностей телескопа и температурного режима его оптических элементов на устойчивость воздушной среды. Результаты численных расчетов показывают, что в специализированных помещениях наблюдаются уединенные крупные вихри (когерентные структуры, топологические солитоны). Каскадный распад этих вихрей порождает когерентную турбулентность. Подтверждается также сформулированный нами ранее экспериментальный вывод, что смешивание когерентных структур с разными близкими размерами (и с близкими частотами главных вихрей) дает некогерентную колмогоровскую турбулентность.
DOI: 10.15372/AOO20150703
|
