Turbulencia bidimensional en fluidos inviscidos o plasmas de centro guía

Se prueba numéricamente la teoría analítica para equilibrios turbulentos bidimensionales de la ecuación de Navier–Stokes inviscida (o el plasma electrostático de centro guía). Se demuestra un buen ajuste para el enfoque a una energía por modo de Fourier predicha obtenida del conjunto canónico de dos temperaturas de Kraichnan: 〈‖u(k) ‖2〉 = (α+βk2)−1, donde k es el número de onda y α y β son las temperaturas de energía recíproca y enstrofía. Se exploran regímenes de temperatura negativos así como positivos. Las fluctuaciones sobre la energía media por modo también se comparan bien con la teoría. En el régimen α0, β≳0, con el valor mínimo de α+βk2 cerca de cero, los gráficos de contorno de la función de corriente revelan estructuras de vórtice macroscópicas similares a las vistas previamente en simulaciones discretas de vórtices por Joyce y Montgomery. Se cuestiona la afirmación de Kraichnan de que existen límites termodinámicos para los estados de temperatura negativa. Se derivan ecuaciones de interacción directa eulerianas, que pueden utilizarse para seguir el enfoque al equilibrio inviscido.