КОРРЕЛЯЦИИ ФЛУКТУАЦИЙ ТЕЧЕНИЯ, ВОЗБУЖДАЕМЫХ СЛУЧАЙНОЙ СИЛОЙ НА ФОНЕ СДВИГОВОГО ПОТОКА

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Исследуются флуктуации завихренности, возбуждаемые внешней случайной силой в двумерной жидкости в присутствии сильного внешнего сдвигового потока. Задача мотивирована анализом больших когерентных вихрей, возникающих в результате обратного энергетического каскада в конечной ячейке при больших числах Рейнольдса. Развивается теория возмущений для расчета нелинейных поправок к корреляционным функциям флуктуаций потока в предположении, что внешняя сила имеет малое время корреляции. Проанализированы поправки к парной корреляционной функции завихренности и некоторым моментам. Проведенный анализ позволяет установить достоверность теории возмущений для лабораторных экспериментов и численного моделирования.

Ключевые слова

Об авторах

И. В. Колоколов

Институт теоретической физики им. Л.Д.Ландау Российской академии наук; Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики"

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

В. В. Лебедев

Институт теоретической физики им. Л.Д.Ландау Российской академии наук; Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики"

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

Список литературы

  1. G. Boffetta 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. J. Sommeria, Experimental Study of the Two-Dimensional Inverse Energy Cascade in a Square Box, J . Fluid Mech. 170, 139 (1986).
  7. D. Molenaar, H. J. H. Clercx, and G. J. F. van Heijst,Physica D 196, 329 (2004).
  8. H. Xia, M. Shats, and G. Falkovich, Phys. Fluids 21, 125101 (2009).
  9. A.V. Orlov, M. Yu. Brazhnikov, and A.A.Levchenko, Письма в ЖЭТФ 107, 166 (2018) [JETP Lett. 107, 157 (2018)].
  10. M. Chertkov, C. Connaughton, I. Kolokolov, andV. Lebedev, Dynamics of Energy Condensation in Two-Dimensional Turbulence, Phys. Rev. Lett. 99, 084501 (2007).
  11. J. Laurie, G. Boffetta, G. Falkovich, I. Kolokolov,and V. Lebedev, Universal Profile of the Vortex Condensate in Two-Dimensional Turbulence, Phys. Rev. Lett. 113, 254503 (2014).
  12. I. V. Kolokolov and V .V. Lebedev, Profile of Coherent Vortices in Two-Dimensional Turbulence, Письма в ЖЭТФ 101, 181 (2015) [JETP Lett. 101, 164 (2015)].
  13. I. V. Kolokolov and V. V. Lebedev, Structure of Coherent Vortices Generated by the Inverse Cascade of Two-Dimensional Turbulence in a Finite Box, Phys. Rev. E 93, 033104 (2016).
  14. I. V. Kolokolov and V. V. Lebedev, Velocity Statistics Inside Coherent Vortices Generated by the Inverse Cascade of 2-D Turbulence, J. Fluid Mech. 809, R2 (2016).
  15. A. Frishman, J. Laurie, and G. Falkovich, Phys. Rev. Fluids 2, 032602 (2017).
  16. И. В. Колоколов, В. В. Лебедев, Крупномасштабное течение в двумерной турбулентности при статической накачке, Письма в ЖЭТФ 106, 633 (2017)
  17. I. Kolokolov and V. Lebedev, Phys. Rev. E 102, 023108 (2020).
  18. A. N. Doludenko, S. V. Fortova, I. V. Kolokolov, and V. V. Lebedev, Ann. Phys. 447, 169072 (2022).
  19. M. Souzy, I. Zaier, H. Lhuissier, T. Le Borgne, and B.Metzger, Mixing Lamellae in a Shear Flow, J.Fluid Mech. 838, R3 (2018).
  20. H. W. Wyld, Ann. Phys. 14, 143 (1961).
  21. P. C. Martin, E. D. Siggia, and H. A. Rose, Phys.Rev. A 8, 423 (1973).
  22. J. Hertz, Y. Roudi, and P. Sollich, J. Phys. A 50, 033001 (2017).
  23. G. C. Wick, The Evaluation of the Collision Matrix, Phys. Rev. 80, 268 (1950).
  24. S. Weinberg, The Quantum Theory of Fields, Vol. I (Foundations), Cambridge University Press, Cambridge, U. K. (1995).
  25. И. В. Колоколов, В. В. Лебедев, М. М. Тукмакова, ЖЭТФ 163, 881 (2023)
  26. И. В. Колоколов, В. В. Лебедев, М. М. Тумакова,Письма в ЖЭТФ 117, 127 (2023)
  27. R. H. Kraichnan, Phys. Fluids 8, 575 (1965).
  28. В. И. Белиничер, В. С. Львов, ЖЭТФ 93, 533 (1987)
  29. E. Deusebio, G. Boffetta, E. Lindborg, and S.Musacchio, Phys. Rev. E 90, 023005 (2014).
  30. I. V. Kolokolov, L. L. Ogorodnikov, and S.S.Vergeles,Phys. Rev. Fluids, 5, 034604 (2020).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024

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».