经典粘性涡旋丝上的肯尔文波与脉冲传播
流体动力学
2026-02-27 v1 其他凝聚态物理
斑图形成与孤子
摘要
涡旋丝是流体中高度旋转的局部结构，具有多种类型的激发。本文通过数值模拟三维不可压缩 Navier-Stock 方程来研究涡旋丝。首先我们考察肯尔文波，即沿涡旋丝传播的螺旋激发，并测量其色散关系，结果与 Lord Kelvin 的原始预测良好一致。随后，受涡旋线动力学与可积系统之间联系的启发，我们在数值上证明了沿涡旋丝传播的脉冲的存在，并研究了两种此类结构碰撞。最后，我们在数值上表明，在实验室中研究涡旋脉冲是可行的，通过提出一种脉冲发生的实验方案来实现此目标。
关键词
引用
@article{arxiv.2602.22439,
title = {Kelvin wave and soliton propagation in classical viscous vortex filaments},
author = {Elio Sterkers and Giorgio Krstulovic},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.22439},
year = {2026}
}