Correlations of Vorticity Inside a Coherent Vortex

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

We investigate fluctuations of vorticity inside a coherent vortex generated by the inverse energy cascade in two-dimensional turbulence. Temporal and spatial correlations can be characterized by the pair correlation function. The interaction of fluctuations leads to a nonzero third moment of vorticity. We analyze the pair correlation function and the third moment using a model in which the pumping is short-correlated in time and derive explicit expressions for the Gaussian spatial correlation function for the pumping force.

About the authors

I. V Kolokolov

Landau Institute of Physics, Russian Academy of Sciences; National Research University “Higher School of Economics”

Email: igor.kolokolov@gmail.com
142432, Chernogolovka, Moscow oblast, Russia; 101000, Moscow, Russia

V. V Lebedev

Landau Institute of Physics, Russian Academy of Sciences; National Research University “Higher School of Economics”

Email: igor.kolokolov@gmail.com
142432, Chernogolovka, Moscow oblast, Russia; 101000, Moscow, Russia

M. M Tumakova

National Research University “Higher School of Economics”

Author for correspondence.
Email: igor.kolokolov@gmail.com
190008, St. Petersburg, Russia

References

  1. G. Bo etta and R. E. Ecke, Ann. Rev. Fluid Mech. 44, 427 (2012).
  2. R. H. Kraichnan, Phys. Fluids 10, 1417 (1967).
  3. C. E. Leith, Phys. Fluids 11, 671 (1968).
  4. G. K. Batchelor, Phys. Fluids 12, 233 (1969).
  5. R. H. Kraichnan and D. Montgomery, Rep. Prog. Phys. 43, 547 (1980).
  6. H. Xia, M. Shats, and G. Falkovich, Phys. Fluids 21, 125101 (2009).
  7. А. В. Орлов, М. Ю. Бражников, А. А. Левченко, Письма в ЖЭТФ 107, 166 (2018)
  8. A. V. Orlov, M. Yu. Brazhnikov, and A. A. Levchenko, JETP Lett. 107, 157 (2018].
  9. D. Molenaar, H. J. H. Clercx, and G. J. F. van Heijst, Physica D 196, 329 (2004).
  10. M. Chertkov, C. Connaughton, I. Kolokolov, and V. Lebedev, Phys. Rev. Lett. 99, 084501 (2007).
  11. J. Laurie, G. Bo etta, G. Falkovich, I. Kolokolov, and V. Lebedev, Phys. Rev. Lett. 113, 254503 (2014).
  12. И. В. Колоколов, В. В. Лебедев, Письма в ЖЭТФ 101, 181 (2015)
  13. I. V. Kolokolov and V. V. Lebedev, 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. И. В. Колоколов, В. В. Лебедев, М. М. Тумакова, Письма в ЖЭТФ 117, 127 (2023).
  22. M. Souzy, I. Zaier, H. Lhuissier, T. Le Borgne, and B. Metzger, J. Fluid Mech. 838, R3 (2018)
  23. H. W. Wyld, Ann. Phys. 14, 134 (1961).
  24. P. C. Martin, E. D. Siggia, and H. A. Rose, Phys. Rev. A 8, 423 (1973).
  25. J. Hertz, Y. Roudi, and P. Sollich, J. Phys. A 50, 033001 (2017).
  26. G. C. Wick, Phys. Rev. 80, 268 (1950).
  27. A. Frishman, Phys. Fluids 29, 125102 (2017).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

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».