비등방 이온열 초음속 압축성 난류에서 밀도 장의 파워 스펙트럼 기울기

초음속 난류에서 밀도 장의 파워 스펙트럼(PS)은 압축성 흐름에서 형성된 구조의 통계적 특성을 특징짓는 기본적인 양입니다. 또한 시뮬레이션에서 유도된 관계를 통해 성간 매질에서 마하 수를 추정하는 데 널리 사용됩니다. 본 논문에서는 Chandrasekhar(1951)에 의해 유도된 시간 불변량을 사용하여 동질의 등방성 비등방 초음속 난류에서 밀도 장의 PS 기울기의 마하 수와의 진화를 정량적으로 설명하는 첫 번째 연구 결과를 제공합니다. 시뮬레이션된 난류 흐름에 대해 이 모델은 다양한 관성 범위 너비와 밀도 분산에 대한 측정된 기울기를 매우 잘 재현합니다. 또한, 우리 모델은 성간 매질에서 측정된 밀도 장의 PS 특성 기울기를 포괄적으로 해석할 수 있습니다. 이러한 결과를 바탕으로, 밀도 장의 PS 기울기에서 마하 수를 신뢰성 있게 유도할 수 없음을 강조합니다. 마지막으로, 주어진 밀도 PS 기울기로 정확하게 난류 흐름을 시뮬레이션하기 위해 충족해야 할 해상도 기준에 대해 논의합니다.