Парная корреляционная функция завихренности внутри когерентного вихря

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Мы изучаем корреляции флуктуаций завихренности внутри когерентного вихря, возникающего вследствие обратного каскада энергии в двумерной турбулентности. Наличие когерентного течения, которое является дифференциальным вращением, подавляет мелкомасштабные флуктуации потока, которые создаются внешней силой, и приводят к тому, что эти флуктуации могут считаться невзаимодействующими и, следовательно, изучаться в линейном приближении. Мы вычисляем парную корреляционную функцию завихренности и демонстрируем, что она обладает степенным поведением как в пространстве, так и по времени. Полученные результаты позволяют приступить к систематическому изучению эффектов, связанных с нелинейным взаимодействием флуктуаций, которые играют существенную роль на периферии когерентного вихря. Наши результаты применимы также к статистике пассивного скаляра в сильном сдвиговом потоке.

Об авторах

И. В Колоколов

Институт теоретической физики им. Л. Д. Ландау РАН;Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”

Email: igor.kolokolov@gmail.com
142432, г. Черноголовка, Московская область, Россия; 101000, Россия, Москва

В. В Лебедев

Институт теоретической физики им. Л. Д. Ландау РАН;Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”

Email: igor.kolokolov@gmail.com
142432, г. Черноголовка, Московская область, Россия; 101000, Россия, Москва

М. М Тумакова

Институт теоретической физики им. Л. Д. Ландау РАН;Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”

Автор, ответственный за переписку.
Email: igor.kolokolov@gmail.com
142432, г. Черноголовка, Московская область, Россия; 101000, Россия, Москва

Список литературы

  1. R. H. Kraichnan, Phys. Fluids 10, 1417 (1967).
  2. C. E. Leith, Phys. Fluids 11, 671 (1968).
  3. G. K. Batchelor, Phys. Fluids 12, 233 (1969).
  4. R. H. Kraichnan and D. Montgomery, Rep. Prog. Phys. 43, 547 (1980).
  5. G. Bo etta and R. E. Ecke, Annu. Rev. Fluid Mech. 44, 427 (2012).
  6. H. Xia, M. Shats, and G. Falkovich, Phys. Fluids 21, 125101 (2009).
  7. A. V. Orlov, M. Yu. Brazhnikov, and A. A. Levchenko, Pis'ma v ZhETF 107, 166 (2018)
  8. JETP Lett. 107, 157 (2018).
  9. L. M. Smith and V. Yakhot, J. Fluid Mech. 274, 115 (1994).
  10. M. Chertkov, C. Connaughton, I. Kolokolov, and V. Lebedev, Phys. Rev. Lett. 99(8), 084501 (2007).
  11. J. Laurie, G. Bo etta, G. Falkovich, I. Kolokolov, and V. Lebedev, Phys. Rev. Lett. 113(25), 254503 (2014).
  12. I. V. Kolokolov and V. V. Lebedev, Pis'ma v ZhETF 101, 181 (2015)
  13. JETP Lett. 101, 164 (2015).
  14. I. V. Kolokolov and V. V. Lebedev, Phys. Rev. E 93, 033104 (2016).
  15. I. V. Kolokolov and V. V. Lebedev, J. Fluid Mech. 809, R2 (2016).
  16. A. Frishman, J. Laurie, and G. Falkovich, Phys. Rev. Fluids 2, 032602 (2017).
  17. И. В. Колоколов, В. В. Лебедев, Письма в ЖЭТФ 106, 633 (2017)
  18. I. V. Kolokolov and V. V. Lebedev, JETP Lett. 106, 659 (2017).
  19. I. Kolokolov and V. Lebedev, Phys. Rev. E 102, 023108 (2020).
  20. A. N. Doludenko, S. V. Fortova, I. V. Kolokolov, and V. V. Lebedev, Ann. Phys. 447, 169072 (2022).
  21. M. Chertkov, I. Kolokolov, V. Lebedev, and K. Turitsyn, J. Fluid Mech. 531, 251 (2005).
  22. M. Souzy, I. Zaier, H. Lhuissier, T. Le Borgne, and B. Metzger, J. Fluid Mech. 838, R3 (2018).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023