مقاله تابع همبستگی جفت گردابه در یک گرداب منسجم

چکیده

We study the correlations of vorticity fluctuations inside a coherent vortex resulting from the inverse energy cascade in two-dimensional turbulence. The presence of a coherent flow, which is a differential rotation, suppresses small-scale fluctuations of the flow, which are created by an external force, and lead to the fact that these fluctuations can be considered as non-interacting and, therefore, examined in a linear approximation. We calculate the pair correlation function of vorticity and demonstrate that it has a power-law behavior both in space and in time. The obtained results allow us to start a systematic study of the effects associated with the nonlinear interaction of fluctuations, which play an essential role on the periphery of a coherent vortex. Our results are also applicable to the statistics of a passive scalar in a strong shear flow.

چکیده به فارسی (ترجمه ماشینی)

ما همبستگی نوسانات گرداب را در داخل گرداب منسجم ناشی از آبشار انرژی معکوس در تلاطم دو بعدی بررسی می کنیم.وجود یک جریان منسجم ، که یک چرخش دیفرانسیل است ، نوسانات در مقیاس کوچک جریان را سرکوب می کند ، که توسط یک نیروی خارجی ایجاد می شود و منجر به این واقعیت می شود که این نوسانات می تواند به عنوان غیر متقابل در نظر گرفته شود و بنابراین ، مورد بررسی قرار می گیرد.در یک تقریب خطی.ما عملکرد همبستگی جفت از گرداب را محاسبه می کنیم و نشان می دهیم که این یک رفتار قدرت قانون هم در فضا و هم در زمان دارد.نتایج به دست آمده به ما امکان می دهد تا یک مطالعه منظم از اثرات مرتبط با تعامل غیرخطی نوسانات ، که نقش اساسی در حاشیه یک گرداب منسجم دارند ، شروع کنیم.نتایج ما همچنین در مورد آمار یک مقیاس منفعل در یک جریان برشی قوی کاربرد دارد.