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非布辛涅斯克近似下的分层剪切流不稳定性

流体动力学 2015-11-30 v1 大气与海洋物理

摘要

本文研究了通常在布辛涅斯克近似下被忽略的斜压扭矩对波传播的影响,特别关注其对由一对涡量传播波相互作用引起的剪切不稳定性的力学解释的相应后果。为阐明和修改波传播的物理效应,我们考虑了三个复杂度递增的例子:由均匀背景流支撑的波传播;由具有一个跳跃的分段线性基本态支撑的波传播;以及具有两个跳跃的分段线性基本态的不稳定性问题,其支持剪切不稳定性出现的可能性。我们发现,非布辛涅斯克效应引入了波传播方向的偏好,该偏好取决于波被支撑区域中剪切的符号。这反过来影响了波的相位锁定,而相位锁定对于剪切不稳定性的力学解释至关重要,并且在此观察到其具有固有的稳定化趋势。

关键词

引用

@article{arxiv.1507.06237,
  title  = {Stratified shear flow instabilities in the non-Boussinesq regime},
  author = {Eyal Heifetz and Julian Mak},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1507.06237},
  year   = {2015}
}

备注

15 pages, 8 figures, under review with Physics of Fluids; comments welcome