Точные локальные решения для формирования особенностей на свободной поверхности идеальной жидкости
Н. М. Зубарев+*, Е. А. Карабут#×
+Институт электрофизики УрО РАН, 620016 Екатеринбург, Россия
*Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, 119991 Москва, Россия
#Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск, Россия
×Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск, Россия
Abstract
Рассмотрена классическая задача о динамике свободной поверхности
идеальной несжимаемой жидкости бесконечной глубины. В отсутствие внешних сил
и капиллярности выявлена возможность реализации режима движения жидкости, при
котором давление является квадратичной функцией компонент скорости. Показано,
что для этой ситуации уравнения плоского потенциального течения линеаризуются
в конформных переменных, а затем легко решаются аналитически. Найденное
решение включает произвольную функцию, задающую исходную форму границы
жидкости. Развиваемый подход впервые позволил локально описать формирование
различного рода особенностей на поверхности жидкости - пузырей, капель,
точек заострения.