具有常涡量的深水孤立重力波数值模拟
流体动力学
2022-11-01 v3
摘要
我们利用共形坐标下的控制方程，对具有常涡量的深水表面重力波的本质非线性动力学进行数值研究。已知剪切流上表面重力波的频散关系有两条分支，其中一条对长波弱频散。该分支波的弱非线性演化可由 Benjamin-Ono 方程描述，该方程可积且具有孤子与多孤子解。目前，在此弱非线性模型中获得的此类孤立波的性质在精确 Euler 方程中保留到何种程度尚属未知。我们在无弱非线性限制假设下，使用精确 Euler 方程研究这类孤立波的行为。我们模拟了导致单孤子或多孤子形成的局部初始扰动的演化，并讨论了有限振幅孤立波的性质。我们表明在精确方程框架下，双孤子碰撞近乎弹性，但与 Benjamin-Ono 方程的解相反，波在相互作用后获得相位偏移。
引用
@article{arxiv.2006.00379,
title = {Numerical simulation of solitary gravity waves on deep water with constant vorticity},
author = {A. S. Dosaev and M. I. Shishina and Yu. I. Troitskaya},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.00379},
year = {2022}
}