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基于大规模视频波浪测量的孤子气体分析

流体动力学 2022-09-09 v1 斑图形成与孤子 可精确求解与可积系统

摘要

设计了一种用于研究浅水孤子气体的实验方法。非线性波在 34 m 长的波浪水槽中以恒定水深传播。水槽一端由活塞式造波机产生波浪,另一端为竖直壁。利用七台侧视相机组成的视频系统记录波浪相互作用,像素分辨率为 1 mm,覆盖水槽 14 m 范围。结果表明,水面高程检测精度优于 0.1 mm。连续单色强迫可导致如孤子气体般的随机状态。在 Radon 空间中将实测波场分离为向右与向左传播的波,并将孤立脉冲识别为 KdV 或 Rayleigh 型孤子。检测到孤子的弱相互作用与强相互作用。这些相互作用引起的相移构成了无序化与孤子气体形成的核心机制。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.02030,
  title  = {Analysis of soliton gas with large-scale video-based wave measurements},
  author = {Ivan Redor and Eric Barthélemy and Nicolas Mordant and Hervé Michallet},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.02030},
  year   = {2022}
}