波湍流中能量通量的结构
流体动力学
2023-01-18 v2 混沌动力学
大气与海洋物理
摘要
我们计算了由三波动力学方程控制的通用系统中两组模态之间每单位时间的净能量交换。我们的计算基于三重共振相互作用的详细能量守恒性质。在首个对各向同性系统的应用中,我们重新推导出能量通量的标准公式,作为相邻集合的特例。随后我们利用这一新形式体系,在表面毛细波的例子中量化能量传递的局域性水平。对各向异性波系统的第二应用扩展了当前可用的工具集,以研究这些系统中能量通量的大小和方向。我们通过刻画海洋内波场中的能量路径来说明该形式体系的运用。我们提出的方法与传统方法不同,不局限于平稳性、尺度不变性和严格局域性。此外,我们定义一个数字,用于量化两组模态在能量上断开所需的尺度分离,这对波湍流实验的解释具有潜在影响。本文提出的方法为波湍流中的能量通量提供了一种通用、简单且系统化的途径。
引用
@article{arxiv.2205.12899,
title = {The Structure of Energy Fluxes in Wave Turbulence},
author = {Giovanni Dematteis and Yuri V. Lvov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.12899},
year = {2023}
}