Моделирование волновой турбулентности поверхности жидкости на основе метода динамических конформных преобразований

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В работе впервые обобщен метод динамических конформных преобразований для численного моделирования волновой капиллярной турбулентности поверхности жидкости в плоско-симметричной анизотропной геометрии. Модель является сильно нелинейной и учитывает эффекты поверхностного натяжения, а также диссипации и накачки энергии. Результаты моделирования показывают, что система нелинейных капиллярных волн может переходить в режим квазистационарного хаотического движения (волновая турбулентность). Вычисленные показатели спектров не совпадают с классическим спектром Захарова-Филоненко для изотропной капиллярной турбулентности, но хорошо согласуются с оценкой, полученной в предположении о доминирующем влиянии резонансных пятиволновых взаимодействий.

Об авторах

Е. А. Кочурин

Институт электрофизики Уральского отделения РАН;Сколковcкий институт науки и технологий

Автор, ответственный за переписку.
Email: kochurin@iep.uran.ru
620016, Екатеринбург, Россия;121205, Москва, Россия

Список литературы

  1. V. E. Zakharov, G. Falkovich, and V. S. L'vov, Kolmogorov Spectra of Turbulence I: Wave Turbulence, Springer-Verlag, Berlin (1992).
  2. A. Picozzi, J. Garnier, T. Hansson, P. Suret, S. Randoux, G. Millot, and D. N. Christodoulides, Phys. Rep. 542(1), 1 (2014).
  3. S. Galtier, J. Phys. A Math. Theor. 51(29), 293001 (2018).
  4. S. Galtier, S. V. Nazarenko, A. C. Newell, and A. Pouquet, J. Plasma Phys. 63(5), 447 (2000).
  5. E. Kochurin, G. Ricard, N. Zubarev, and E. Falcon, Phys. Rev. E 105(6), L063101 (2022).
  6. S. Dorbolo and E. Falcon, Phys. Rev. E 83(4), 046303 (2011).
  7. I. A. Dmitriev, E. A. Kochurin, and N. M. Zubarev, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. 304, 1408 (2023).
  8. В. Е. Захаров, Р. З. Сагдеев, Докл. АН СССР 192(2), 297 (1970)
  9. V. E. Zakharov and R. Z. Sagdeev, Sov. Phys. Dokl. 15, 439 (1970).
  10. A. Gri n, G. Krstulovic, V. S. L'vov, and S. Nazarenko, Phys. Rev. Lett. 128, 224501 (2022).
  11. Е. А. Кочурин, Е. А. Кузнецов, Письма в ЖЭТФ 116(12), 830 (2022)
  12. E. A. Kochurin and E. A. Kuznetsov, JETP Lett. 116(12), 863 (2022).
  13. В. Е. Захаров, Н. Н. Филоненко, ПМТФ 8(6), 62 (1967)
  14. V. E. Zakharov and N. N. Filonenko, J. Appl. Mech. Tech. Phys. 8, 37 (1967).
  15. A. O. Korotkevich, Phys. Rev. Lett. 130(26), 264002 (2023).
  16. Z. Zhang and Y. Pan, Phys. Rev. E 106(4), 044213 (2022).
  17. G. V. Kolmakov, M. Y. Brazhnikov, A. A. Levchenko, L. V. Abdurakhimov, P. V. E. McClintock, and L. P. Mezhov-Deglin, Prog. Low Temp. Phys. 16, 305 (2009).
  18. E. Falcon and N. Mordant, Annu. Rev. Fluid Mech. 54, 1 (2022).
  19. A. N. Pushkarev and V. E. Zakharov, Phys. Rev. Lett. 76, 3320 (1996).
  20. L. Deike, D. Fuster, M. Berhanu, and E. Falcon, Phys. Rev. Lett. 112, 234501 (2014).
  21. Y. Pan and D. K. P. Yue, Phys. Rev. Lett. 113, 094501 (2014).
  22. E. Kochurin, G. Ricard, N. Zubarev, and E. Falcon, Pis'ma v ZhETF 112(12), 799 (2020)
  23. E. Kochurin, G. Ricard, N. Zubarev, and E. Falcon, JETP Lett. 112(12), 757 (2020).
  24. G. Ricard and E. Falcon, Europhys. Lett. 135(6), 64001 (2021).
  25. S. Nazarenko, Wave turbulence, Springer-Verlag, Berlin (2011), v. 825.
  26. A. Dyachenko, Y. Lvov, and V. E. Zakharov, Physica D 87, 233 (1995).
  27. A. O. Korotkevich, A. I. Dyachenko, and V. E. Zakharov, Physica D 321, 51 (2016).
  28. A. C. Newell and B.Rumpf, Annu. Rev. Fluid Mech. 43, 59 (2011).
  29. S. Walton and M. B. Tran, SIAM J. Sci.Comput. 45(4), B467 (2023).
  30. L. V. Ovsjannikov, Arch. Mech. 26, 6 1974.
  31. A. I. Dyachenko, E. A. Kuznetsov, M. Spector, and V. E. Zakharov, Phys. Lett. A 221, 736 (1996).
  32. V. E. Zakharov, A. I. Dyachenko, and O. A. Vasilyev, Eur. J. Mech. B Fluids 21, 283 (2002).
  33. S. Tanveer, Proc. R. Soc. A: Math. Phys. Sci. 435(1893), 137 (1991).
  34. S. Tanveer, Proc. R. Soc. A: Math. Phys. Sci. 441(1913), 501 (1993).
  35. S. A. Dyachenko, Stud. Appl. Math. 148(1), 125 (2022).
  36. В. П. Рубан, ЖЭТФ 157(5), 944 (2020)
  37. V. P.Ruban, JETP 130, 797 (2020).
  38. S. Dyachenko and A. C. Newell, Stud. Appl. Math. 137, 199 (2016).
  39. А. О. Короткевич, А. О. Прокофьев, В. Е. Захаров, Письма в ЖЭТФ 109(5), 312 (2019)
  40. A. O. Korotkevich, A. Proko ev, and V. E. Zakharov, JETP Lett. 109, 309 (2019).
  41. A. Nachbin, Physica D 445, 133646 (2023).
  42. T. Gao, A. Doak, J. M. Vanden-Broeck, and Z. Wang, Eur. J. Mech. B Fluids 77, 98 (2019).
  43. M. V. Flamarion, T. Gao, R. Ribeiro-Jr, and A. Doak, Phys. Fluids 34, 127119 (2022).
  44. Е. А. Кочурин, ПМТФ 59(1), 91 (2018)
  45. E. A. Kochurin, J. Appl. Mech. Tech. Phys. 59, 79 (2018).
  46. S. Murashige and W. Choi, J.Comput. Phys. 328, 234 (2017).
  47. J. Shelton, P. Milewski, and P. H. Trinh, J. Fluid Mech. 972, R6 (2023).
  48. L. Kayal, S. Basak, and R. Dasgupta, J. Fluid Mech. 951, A26 (2022).
  49. E. Herbert, N. Mordant, and E. Falcon, Phys. Rev. Lett. 105, 144502 (2010).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

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».