海面流体粒子的运动学：哈密顿理论
大气与海洋物理
2016-07-26 v2 流体动力学
摘要
我们利用应用于约束在非定常表面上的无摩擦粒子运动的拉格朗日与哈密顿形式体系，从第一性原理推导了描述海面流体粒子运动的 John-Sclavounos 方程。主要结果是，当水平粒子速度等于波峰传播速度时（即波浪破碎的运动学判据），在无应力表面上产生的涡度在波峰处消失。如果这对于最大波峰成立，则与哈密顿动力学相关的辛二形式会瞬间退化为与自由飞行粒子运动相关的辛二形式，如同表面不存在一样。进一步，利用稳态表面与行波中哈密顿函数的守恒性，我们证明了粒子速度始终保持有界，排除了解在有限时间内爆发的可能性。
引用
@article{arxiv.1509.08526,
title = {Kinematics of fluid particles on the sea surface. Hamiltonian theory},
author = {Francesco Fedele and Cristel Chandre and Mohammad Farazmand},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.08526},
year = {2016}
}