两层系统中由虚拟波应力引起的瞬态波致平均漂移剖面的观测
流体动力学
2023-10-13 v1
摘要
在一个装有两层粘性不混溶流体的封闭波槽中进行了长界面重力波的实验研究。该研究聚焦于两流体相遇的界面附近发生的平均粒子漂移随时间的发展。根据 Weber & Christensen (Eur. J. Mech.-B/Fluids, vol. 77, 2019, pp. 162-170) 的理论分析，预测该区域中不断增长的漂移与虚拟波应力的作用相关。此效应此前尚未经实验探究。由 D 形桨产生不同振幅和频率的界面波。使用粒子追踪测速(PTV)来追踪拉格朗日平均漂移的时间发展。波槽的有限几何导致由质量输运考量所解析的平均回流。测量结果清晰地证明了虚拟波应力机制在界面附近生成波致流中的重要性。
引用
@article{arxiv.2310.08286,
title = {Observations of transient wave-induced mean drift profiles caused by virtual wave stresses in a two-layer system},
author = {Jan Erik H. Weber and Yiyi Whitchelo and Jon A. Pirolt and Kai H. Christensen and Jean Rabault and Atle Jensen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.08286},
year = {2023}
}