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深水中完全非线性斯托克斯波的稳定性:第一部分 微扰理论

流体动力学 2017-04-26 v1

摘要

我们考虑在无粘性深水斯托克斯波的完整谐波集,并考察高次谐波在修正经典 Benjamin-Feir 不稳定性中所起的作用。利用 Wilton 提出的波系数表示,微扰分析表明,由于主波列的 NthN^{th} 谐波与一组扰动谐波之间的相互作用,斯托克斯波可能变得无界。若将 nthn^{th} 谐波的频率记为 ωn=ω(1±δ) \omega _{n} =\omega \left( {1 \pm \delta } \right),则若 0<δ<2 knnsn(n1)! 0<\delta <\frac{\sqrt 2\ k\,n^ns_n }{\left( {n-1} \right)!} 且扰动初始具有足够大振幅,就会发生不稳定性。我们表明,在初始条件下,所有低次谐波也将对不稳定性有贡献,并且我们确定了对应于最大增长率的扰动频率。

关键词

引用

@article{arxiv.1704.07778,
  title  = {Stability of Fully Nonlinear Stokes Waves on Deep Water: Part 1. Perturbation Theory},
  author = {Shahrdad G. Sajjadi and David L. Ross},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1704.07778},
  year   = {2017}
}

备注

12 pages, 3 figures