RAS PhysicsПисьма в Журнал экспериментальной и теоретической физики JETP Letters (Journal of Experimental and Theoretical Physics Letters)

  • ISSN (Print) 0370-274X
  • ISSN (Online) 3034-5766

Эффекты сильной турбулентности волн на воде

PII
S30345766S0370274X25080166-1
DOI
10.7868/S3034576625080166
Publication type
Article
Status
Published
Authors
Volume/ Edition
Volume 122 / Issue number 3-4
Pages
214-219
Abstract
Представлены результаты прямого численного моделирования плоско-симметричной турбулентности волн на воде для потенциальных течений в рамках конформных переменных с учетом низкочастотной накачки и высокочастотного затухания вязкого типа. В данной модели для широкого диапазона амплитуд накачки не обнаружен режим слабой турбулентности. Показано, что для типичных параметров турбулентности главными эффектами являются процессы опрокидывания волн, формирования на их гребнях каслов, которые вносят основной вклад в спектры турбулентности с зависимостью от частоты и волнового числа с одной и той же степенью, равной –4. В этом сильно нелинейном режиме плотность вероятности крутизны волн при больших отклонениях имеет степенные хвосты, ответственные за перемежаемость турбулентности.
Keywords
Date of publication
24.07.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
35

References

  1. 1. V. E. Zakharov, S. I. Badulin, V. V. Geogiaev, and A. N. Pushkarev, Earth and Space Science 6, 540 (2019).
  2. 2. Е.А. Кузнецов, Письма в ЖЭТФ 80(2), 92 (2004).
  3. 3. В.Е. Захаров, Н.Н. Филоненко, ДАН СССР 170, 1292 (1966) [Sov. Phys. Docl. 11, 881 (1967)].
  4. 4. E. Falcon and N. Mordant, Annu. Rev. Fluid Mech. 54, 1 (2022).
  5. 5. A. I. Dyachenko, E. A. Kuznetsov, M. D. Spector, and V. E. Zakharov, Phys. Lett. A, 221, 73 (1996).
  6. 6. A. I. Dyachenko, V. E. Zakharov, and E. A. Kuznetsov, Fizika Plazmy 22, 916 (1996) [Plasma Phys. Rep. 22(10), 829 (1996)].
  7. 7. A. I. Dyachenko, Y. V. Lvov, and V. E. Zakharov, Physica D 87(1–4), 233 (1995).
  8. 8. G. Ricard and E. Falcon, Europhys. Lett. 135(6), 64001 (2021).
  9. 9. Е.А. Кочурин, Письма в ЖЭТФ 118(12), 889 (2023).
  10. 10. E. A. Kochurin and P. A. Russkikh, Physica D 481, 134763 (2025).
  11. 11. В.Е. Захаров, ПМТФ 9(2), 86 (1968).
  12. 12. V.E. Zakharov, J. Appl. Mech. Tech. Phys. 9(2), 190 (1968).
  13. 13. В.Е. Захаров, Некоторые проблемы нелинейной теории поверхностных волн. Кандидатская диссертация, ИЯФ СО АН СССР, Новосибирск (1966).
  14. 14. S. A. Dyachenko, P. M. Lushnikov, and A. O. Korotkevich, JETP Lett. 98(11), 675 (2014).
  15. 15. S. A. Dyachenko, P. M. Lushnikov, and A. O. Korotkevich, Stud. Appl. Math. 137(4), 419 (2016).
  16. 16. A. O. Korotkevich, P. M. Lushnikov, A. Semenova, and S. A. Dyachenko, Stud. Appl. Math. 150(1), 119 (2023).
  17. 17. P. Denissenko, S. Lukaschuk, and S. Nazarenko, Phys. Rev. Lett. 99(1), 014501 (2007).
  18. 18. S. Lukaschuk, S. Nazarenko, S. McLelland, and P. Denissenko, Phys. Rev. Lett. 103(4), 044501 (2009).
  19. 19. S. Nazarenko and S. Lukaschuk, Annu. Rev. Condens. Matter Phys. 7(1), 61 (2016).
  20. 20. O. M. Phillips, J. Fluid Mech. 2(5), 417 (1957).
  21. 21. V. Rosenhaus and D. Schubring, arXiv preprint arXiv:2406.18475 (2024).
  22. 22. A. C. Newell and V. E. Zakharov, Phys. Lett. A 372(23), 4230 (2008).
  23. 23. V. Rosenhaus and G. Falkovich, Phys. Rev. Lett. 133(24), 244002 (2024).
  24. 24. A. I. Dyachenko and V. E. Zakharov, JETP Lett. 88, 307 (2008).
  25. 25. S. N. Gurbatov, A. N. Malakhov, and A. I. Saichev, Nonlinear random waves and turbulence in nondispersive media: waves, rays, particles, Manchester University Press., Manchester (1991), p. 308.
  26. 26. V. Yakhot and A. Chekhlov. Phys. Rev. Lett. 77, 3118 (1996).
  27. 27. E. Weinan and E.V. Eijnden. Phys. Rev. Lett. 83, 2572 (1999).
  28. 28. U. Frisch and J. Bec, Burgulence, in New trends in turbulence Turbulence: nouveaux aspects, Berlin, Heidelberg, Springer Berlin Heidelberg (2002), p. 341.
  29. 29. J. Bec and K. Khanin, Burgers turbulence. Phys. Rep. 447, 1 (2007).
  30. 30. E. A. Kochurin and E. A. Kuznetsov, Phys. Rev. Lett. 133, 207201 (2024).
  31. 31. A. J. Majda, D. W. McLaughlin, and E. Tabak, J. Nonlinear Sci. 7(1), 9 (1997).
  32. 32. A. Simonis and Y. Pan, Phys. Rev. E 110(2), 024202 (2024).
  33. 33. S. Chibbaro, F. De Lillo, and M. Onorato, Phys. Rev. Fluids 2(5), 052603 (2017).
  34. 34. B. Rumpf and T. Y. Sheffield, Phys. Rev. E 92(2), 022927 (2015).
  35. 35. T. Y. Sheffield and B. Rumpf, Phys. Rev. E 95(6), 062225 (2017).
  36. 36. B. Rumpf and A. C. Newell, The Competition between Wave Turbulence and Coherent Structures. Available at SSRN 5243541; https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=5243541.
  37. 37. G. Ricard and E. Falcon, Phys. Rev. Fluids 8(1), 014804 (2023).
  38. 38. E. A. Kochurin, Water 17(2), 140 (2025).
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library