Волновая турбулентность поверхности жидкости во внешнем тангенциальном электрическом поле
Е. А. Кочурин
Институт электрофизики Уральского отделения РАН, 620016 Екатеринбург, Россия
Abstract
В настоящей работе проведено прямое численное моделирование процесса
взаимодействия плоских капиллярных волн на поверхности жидкого диэлектрика во
внешнем тангенциальном электрическом поле с учетом сил вязкости. Показано, что
взаимодействие встречных нелинейных волн может привести к возникновению прямого
энергетического каскада. В режиме квазистационарной диссипации энергии функции
плотности вероятности для углов наклона границы стремятся к нормальному
распределению Гаусса, а форма границы приобретает сложную, хаотическую форму.
Спектр поверхностных возмущений в этом режиме описывается степенной
зависимостью k-5/2. В терминах энергии полученный спектр имеет форму k- 3/2, что совпадает с энергетическим спектром Ирошникова-Крайчнана и
свидетельствует о родственной природе наблюдаемой волновой турбулентности
поверхности жидкости и слабой магнитогидродинамической турбулентности
взаимодействующих Альфвеновских волн.