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从波湍流到类声学激波机制的转变

流体动力学 2023-02-01 v1 斑图形成与孤子

摘要

我们报道了在流体表面观察到从色散波湍流机制到涉及激波的非色散机制的实验转变。我们使用置于外部水平磁场中的磁流体通道来调节系统的色散性。在低磁场下观察到重力-毛细波湍流,而在足够高的磁场下,出现随机陡相干结构,其被发现为激波。这些激波在表面高程的二阶差分中产生奇异性,导致ω4\omega^{-4}频率功率谱。该谱也被发现受激波数量和振幅控制,并可由基于随机Dirac-δ\delta分布(Kuznetsov类谱)的模型很好地描述。最后,激波振幅统计呈现幂律分布,其指数接近一维随机强迫Burgers方程预测值。此处针对表面波发现的激波机制,从而为更好地探索其性质铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.10586,
  title  = {Transition from wave turbulence to acousticlike shock-wave regime},
  author = {Guillaume Ricard and Eric Falcon},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.10586},
  year   = {2023}
}

备注

in press in Physical Review Fluids