dynamisk generering av kapillärvågor

Vi undersöker den dynamiska genereringen av kapillärvågor i tvådimensionella, inviscid och irrotationsvågor med ytspänning. Det är välkänt att korta kapillärvågor uppträder framför branta vattenvågor. Även om olika experimentella och analytiska studier har bidragit till förståelsen av detta fysiska fenomen, är den exakta mekanismen som genererar den dynamiska bildningen av kapillärvågor fortfarande inte väl förstådd. Med hjälp av en numeriskt stabil och spektralt noggrann gränsintegreringsmetod utför vi en systematisk studie av tidsutvecklingen för att bryta vågor i närvaro av ytspänning. Vi finner att kapillärvågorna härstammar nära toppen i ett grannskap, där både krökningen och dess derivat är maximala. För fast men liten ytspänning ökar den maximala krökningen i tid och gränssnittet utvecklar ett oscillerande tåg av kapillärvågor i framsidan av toppen. Våra numeriska experiment visar också att, när tiden ökar, tenderar gränssnittet till en möjlig bildning av fångade bubblor genom självkorsning. Å andra sidan minskar både kapillärvåglängden och dess amplitud under en fast tid, när ytspänningskoefficienten XXL reduceras olinjärt. Gränssnittslösningarna närmar sig profilen 0=0. Vid kapillärernas början är konvektionens derivat jämförbart med gravitationstermen i det dynamiska gränsförhållandet och ytspänningen blir märkbar med avseende på dessa två termer. Vi finner att det är möjligt att uppskatta ett tröskelvärde på grundval av 0-vågen. 0 så att om det inte uppstår några kapillärvågor om det inte uppstår några kapillärvågor. Å andra sidan hämmas brytningen för tillräckligt stor, och ren kapillärrörelse observeras. Det begränsande beteendet är mycket lik det i den klassiska KdV-ekvationen. Vi undersöker också effekten av viskositet på genereringen av kapillärvågor. Vi finner att kapillärvågorna fortfarande kvarstår så länge viskositeten inte är signifikant större än ytspänningen.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.