RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики // Архив

Письма в ЖЭТФ, 2024, том 120, выпуск 4, страницы 288–295 (Mi jetpl7306)

НЕЛИНЕЙНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Корреляционные функции пассивного скаляра как мера статистики градиента скорости

С. С. Вергелесab

a Институт теоретической физики им. Л. Д. Ландау РАН, 142432 Черноголовка, Россия
b Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”, 101000 Москва, Россия

Аннотация: Мы рассматриваем перемешивание пассивной примеси в случайном потоке в пределе слабой молекулярной диффузии, для которого существует диапазон масштабов между малым диффузионным масштабом и относительно большой корреляционной длиной градиента поля скорости потока. В этом диапазоне масштабов при описании эволюции исходного распределения примеси в пространстве в окрестности некоторой лагранжевой траектории поле скорости достаточно приблизить линейным профилем. Мы связываем корреляционные функции концентрации примеси второго и четвертого порядка со статистикой аффинной деформации малого элемента объема жидкости. Тогда как парная корреляционная функция отображает статистику растяжения только по главному направлению, корреляционная функция четвертого порядка на своих угловых особенностях отображает полную статистику растяжений в трехмерном течении. В двумерном течении поведение на угловых особенностях корреляционной функции четвертого порядка обладает другими свойствами и существенно зависит от коэффициента диффузии. Наши выводы применимы для любого статистически однородного во времени градиента поля скорости, что делает их практически значимыми с точки зрения измерения этой статистики.

Поступила в редакцию: 24.05.2024
Исправленный вариант: 09.07.2024
Принята в печать: 18.07.2024

DOI: 10.31857/S0370274X24080228



© МИАН, 2024