黏性流体中小振幅毛细波的频散
流体动力学
2016-09-01 v1
摘要
本工作利用小振幅毛细波初值问题的解析导出解以及直接数值模拟，详细研究了黏性流体中小振幅毛细波的频散。提出了欠阻尼区毛细波频散的理性参数化，包括基于谐振子模型的临界阻尼波数预测。该参数化产生的标度导致毛细波频散的自相似解，覆盖整个欠阻尼区，从而允许在给定波数下精确评估频率，而与流体性质无关。这种相似性还揭示了毛细波的特征，例如当频散与耗散机制的特征时间尺度相平衡时发生临界阻尼。此外，给出的结果表明，广泛采用的阻尼毛细波流体动力学理论在黏性阻尼显著时不能准确预测频散，并且提出了一种阻尼率的新定义，该定义在欠阻尼区提供一致精度。
引用
@article{arxiv.1607.08266,
title = {Frequency dispersion of small-amplitude capillary waves in viscous fluids},
author = {Fabian Denner},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.08266},
year = {2016}
}
备注
Accepted manuscript for publication in Physical Review E